Nastali od matičnih stanica afričke kandžaste žabe (Xenopus laevis) po kojoj su dobili ime, ksenoboti su manji od milimetra.

Ove grudice prvi put su predstavljene 2020. godine nakon što su eksperimenti pokazali da se mogu kretati, raditi zajedno u grupama i samoliječiti. Sada su naučnici sa Univerziteta Vermont, Univerziteta Tufts i Instituta Wyss za biološki inspirirano inženjerstvo Univerziteta Harvard objavili kako su otkrili potpuno novi oblik biološke reprodukcije, različit od bilo koje životinje ili biljke poznate nauci, piše CNN.

- Bio sam zapanjen time. Žabe imaju svoj način razmnožavanja, ali kada odvojite stanice od ostatka embrija i omogućite im priliku da shvate kako opstati u novom okruženju, ne samo da će pronaći novi način kretanja nego i novi način razmnožavanja - rekao je Michael Levin, profesor biologije i direktor Allen Discovery Centra na Univerzitetu Tufts, koji je bio suvoditelj novog istraživanja.

Kako su napravljeni ksenoboti?

Matične stanice su nespecijalizirane stanice koje se mogu razviti u različite tipove stanica. Kako bi napravili ksenobote, istraživači su sastrugali žive matične stanice sa žabljih embrija i ostavili ih da se inkubiraju. Nema manipulacije genima.

- Većina ljudi misli da su roboti napravljeni od metala i keramike, ali nije toliko važno od čega je robot napravljen, nego šta radi, odnosno djeluje li u korist ljudi. U tom smislu radi se o robotu, ali je očito i organizam napravljen od genetski nemodificirane žablje stanice - rekao je Josh Bongard, profesor informatike i robotike na Univerzitetu u Vermontu i glavni autor studije.

Bongard je rekao kako su otkrili da se ksenoboti, koji su u početku bili u obliku kugle i napravljeni od oko 3000 stanica, mogu replicirati. Ali to se događalo rijetko i samo u određenim okolnostima. Ksenoboti su koristili "kinetičku replikaciju", proces za koji je poznato da se događa na molekularnoj razini, ali nikad prije nije primijećen na razini cijelih stanica ili organizama.

Pomoglo i superračunalo

Uz pomoć umjetne inteligencije istraživači su zatim testirali milijarde oblika tijela kako bi ksenoboti bili učinkovitiji u ovoj vrsti replikacije. Superračunalo je osmislilo C-oblik koji je nalikovao Pac-Manu, videoigrici iz 80-ih. Otkrili su da je sposoban pronaći sićušne matične stanice u Petrijevoj zdjelici, skupiti ih stotine u svojim ustima, a nekoliko dana kasnije skup stanica postao je novi ksenobot.

- Umjetna inteligencija nije programirala ove strojeve na način koji obično zamišljamo, pisanjem koda. Oblikovala je i osmislila ovaj Pac-Manov oblik. Taj oblik je, u biti, program. Oblik utječe na to kako se ksenoboti ponašaju da bi pojačali ovaj nevjerojatno iznenađujući proces - rekao je Bongard za CNN.

Ksenoboti su vrlo rana tehnologija, nešto poput prvih kompjutera iz 40-ih godina prošlog stoljeća, te još nemaju nikakvu praktičnu primjenu. Međutim, ova kombinacija molekularne biologije i umjetne inteligencije potencijalno bi se mogla koristiti u nizu zadataka u tijelu i okolišu, tvrde istraživači. To može uključivati prikupljanje mikroplastike u okeanima, inspekciju korijenskog sistema i regenerativnu medicinu.

Iako bi mogućnost samorepliciranja biotehnologije mogla izazvati zabrinutost, istraživači su naglasili da su živi strojevi u cijelosti ograničeni na laboratorij i da se lako gase, budući da su biorazgradivi i reguliraju ih stručnjaci za etiku. Istraživanje je djelimično finansirala Agencija za obrambene napredne istraživačke projekte, američka agencija koja nadzire razvoj tehnologije za vojnu upotrebu.

- Postoje mnoge stvari koje su moguće ako iskoristimo ovu vrstu plastičnosti i sposobnosti stanica da rješavaju probleme - zaključio je Bongard. Istraživanje objavljeno u recenziranom naučnom časopisu PNAS.