Quattro scienziati dell’università di Harvard, dell’università di Tuft e di quella del Vermont hanno creato gli xenobot, i primi “robot viventi” in grado di auto-replicarsi, elaborati a partire da cellule animali. Si tratta di cellule di rana della specie Xenopus laevis. Sono nuovi oggetti biologici, estrapolati dal loro contesto e in grado di muoversi e riprodursi autonomamente, più volte e in modo differente rispetto a quanto avviene negli organismi animali e vegetali.
L’obiettivo degli esperimenti condotti dagli specialisti era studiare come si muovono le cellule per riuscire a riprodursi. La cinematica della replicazione era già nota sulla scala molecolare ma non su quella più estesa di intere cellule e piccoli organismi. Il gruppo, per arrivare al risultato, ha impiegato un algoritmo di intelligenza artificiale presso il supercomputer Deep Green dell’università del Vermont. Questo algoritmo ha permesso di testare miliardi di configurazioni in cui le cellule possono disporsi: dalla piramide alla sfera, da parallelepipedi a una disposizione a forma di stella marina fino a moltissime altre. Attraverso quest’analisi hanno individuato la forma ideale, ovvero quella più efficace per osservare la replicazione delle cellule.
Una volta ottenuta a livello teorico questa configurazione, i ricercatori l’hanno ricreata in laboratorio: hanno prelevato delle cellule dalla pelle delle larve di rana Xenopus laevis e le hanno incubate fino ad avere organismi pluricellulari ricoperti di ciglia e capaci di muoversi. Sono piccole sferette, contenenti poche migliaia di cellule (circa 3000), che si spostano, inglobano altre cellule e nel loro percorso si auto-replicano.
Lo xenobot è un sistema ideale per studiare come le cellule si diffondono e conquistano terreno e questo può essere utile per conoscere meglio anche altri meccanismi, come la replicazione dei virus, adesso che viviamo l’emergenza Covid-19. Questi robot viventi potrebbero servire anche nel processo di produzione dei vaccini e per contrastare i cambiamenti climatici. Inoltre, l’auto-organizzazione delle cellule potrebbe in futuro essere sfruttata per eseguire compiti utili, come ad esempio aderire a fili o chiudere circuiti, ma anche per ripristinare tessuti danneggiati o mal funzionanti.