Xenobot: Una nueva palabra que posiblemente deberemos recordar

La evolución de la robótica va a ser uno de los campos de la tecnología que posiblemente nos ofrezca más titulares en los próximos años. El artículo A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms publicado el día 13 de enero en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) firmado por Sam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin y Josh Bongard ha saltado a las noticias de numeroso países del mundo.

En este artículo se presenta un método que diseña máquinas completamente biológicas desde cero, es decir, se crean nuevas formas de vida a partir de diseños generados por una Inteligencia Artificial utilizando como materia prima células madre de la rana Xenopus laevis de la cual procede el nombre xenobot.

 

Máquinas que conviven con seres humanos

La robótica ha buscado crear seres humanoides a partir de elementos mecánicos a los que posteriormente ha aplicado comportamientos o actitudes propias de los seres humanos. Todo ello ha llevado a crear robots mecánicos capaces de simular de manera inquietante a un humano. La teoría de “lo inquietante” se crea por Ernst Anton Jentsch, psiquiatra alemán, a principios del siglo XX y lo utiliza para definir a  seres que están a medio camino entre lo vivo y lo no vivo «Uno de los artificios más infalibles para producir efectos ominosos en el cuento literario consiste en dejar al lector en la incertidumbre sobre si una figura determinada que tiene ante sí es una persona o un autómata».

Este concepto es rescatado a mediados de los años 70 del siglo pasado por el catedrático de robótica del Instituto de Tecnología de Tokio Masahiro Mori en un ensayo donde se analiza el grado de rechazo o no por parte de un observador humano ante autómatas antropomorfos. El grado de aceptación va subiendo según el robot se va pareciendo a un ser humano hasta un punto determinado donde esta simpatía cae bruscamente. Si el humanoide sigue pareciendo humano llegando a un extremo donde prácticamente es indistinguible, la simpatía vuelve a subir de manera brusca. La caída que se genera cuando el robot tiene forma humana pero no es claramente un ser humano. Es lo que se conoce como el “valle inquietante” y genera rechazo en el humano.

Por esta razón los robots que se están produciendo para realizar tareas de cuidados o coexistir en un ambiente doméstico con humanos no tienen forma humana (zoomorfos o figuras alejadas a la imagen humana) o sofisticados robots con piel artificial, aplicaciones gestuales, voz humana y movimientos y comportamientos que cada vez son más similares a los que puede realizar una persona.

 

Humanos que conviven con máquinas.

Existen máquinas implantables en el cuerpo humano que pueden suplir funciones deterioradas. Actualmente con el uso del grafeno, el silicio y otros materiales biocompatibles se están experimentando en animales y humanos con grandes aplicaciones futuras en medicina. La nanotecnología permite crear estructuras de tamaño tan pequeño que puedan ser implantadas o liberadas en el torrente sanguíneo. La combinación de la nanotecnología con el desarrollo de materiales biocompatibles puede generar nuevas fronteras en el tratamiento de enfermedades.

Por ejemplo, se están desarrollando retinas artificiales que podrían devolver la vista a personas ciegas a partir de prototipos biocompatibles e implantables en el cuerpo humano (ver vídeo).

Un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) liderado por Yves Huttel han publicado en 2019 la creación de un recubrimiento de titanio nanocolumnar con nanorods de telurio que poseen propiedades antibacterianas frente a gérmenes Gram positivos y negativos protegiendo los implantes óseos de las infecciones.

Un grupo de investigadores koreanos ha publicado en 2019 la creación de parches biodegradables e implantables en el cerebro capaces de liberar agentes antitumorales que actúen sobre células residuales en tumores intracraneales evitando la barrera hematoencefálica tras la cirugía con éxito en modelos animales.

Existen parches implantables capaces de monitorizar la función cardiaca con grandes aplicaciones en pacientes de alto riesgo cardiovascular o la función cerebral ya que el grafeno y otros materiales  se acomodan muy bien en el cerebro por su flexibilidad y pueden detectar campos eléctricos muy pequeños por lo que los implantes de nueva generación no serían electrodos, sino verdaderos circuitos electrónicos.  Se ha demostrado su viabilidad en experimentos con ratones y próximamente se aplicarán a cerdos.

El transhumanismo es un movimiento cultural e intelectual internacional cuyo objetivo final es transformar la condición humana mediante el desarrollo y fabricación de tecnologías que mejoren las capacidades humanas, tanto a nivel físico como psicológico o intelectual a través de implantes artificiales en el cuerpo humano mejorando las capacidades dadas por la biología.

Posiblemente la postura supremacista del transhumanismo al considerar lo “que es mejor para el ser humano” sea el mayor de los problemas de esta teoría filosófica. Pero también es cierto que en un futuro próximo podremos, desde el punto de vista tecnológico, disponer de retinas artificiales capaces de ver espectros de longitud de onda no visibles para el humano, o podremos percibir sonidos en espectros no audibles a través de implantes artificiales. Los límites y problemas éticos están sobre la mesa.

 

 

Máquinas vivas.

El desarrollo de los xenobots genera un nuevo campo de investigación ya que se trata de estructuras biológicas cuya forma y funcionamiento se ha diseñado de manera específica para realizar una función determinada.

Ya no se trata de robots que parezcan humanos ni de humanos con implantes que puedan asemejarse a robots, sino de organismos vivos, creados a partir de células de piel y cardíacas de Xenopus laevis, diseñados con funciones determinadas a partir de una inteligencia artificial.

A través del superordenador Deep Green de la Universidad de Vermont se obtuvieron algoritmos evolutivos basados en los principios de la evolución biológica y se simularon funciones que pudieran hacer las células cutáneas o cardíacas de esta rama según principios biofísicos.

Mediante pinzas y electrodos se seccionaron y fusionaron células simulando en vivo los modelos tridimensionales biofísicos generados por el ordenador de manera que se han creado organismos vivos con funciones predeterminadas de un tamaño muy pequeño (casi celular).

De esta manera, los xenobots no son robots tradicionales ni seres vivos conocidos. Se trata de seres vivos artificiales o máquinas vivas.

La idea de los investigadores es escalar este descubrimiento en dos sentidos:

  1. Crear nuevos patrones biofísicos que generen nuevas funciones con aplicabilidad en numerosos sectores, sobre todo la Medicina.
  2. Generar nuevos agregados celulares en otras especies animales hasta llegar a pruebas en humanos.

Se postulan funciones interesantes como la degradación de los microplásticos o numerosas funciones en medicina como suministrar fármacos de manera localizada, detección de tumores o limpieza de placas de ateroma.

Aún queda mucho camino por recorrer hasta llegar a una aplicación humana y posiblemente existan otras formas más eficientes para algunas de las funciones postuladas pero con la creación de nuevas máquinas vivas se generarán nuevas funciones que se podrán aplicar a otros campos de investigación.

 

 

José Franciso Ávila de Tomás

GdT en Innovación Tecnológica y Sistemas de Información de la semFYC [+]