Первые в мире «живые роботы» (также известны как ксеноботы) теперь способны размножаться. Для этого они собирают сотни отдельных клеток и объединяют их в «детенышей».
Авторы исследования (будет опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences) полагают, что изучение ксеноботов в перспективе откроет целый спектр возможностей в регенеративной медицине — от лечения рака до борьбы со старением.
«Люди довольно долго думали, что изучили все способы воспроизведения жизни, — комментрирует соавтор исследования Дуглас Блэкистон, старший научный сотрудник Университета Тафтса. — Но это то, чего никогда раньше не наблюдалось».
Ксеноботы шириной в 1 мм сделаны из живых клеток, собранных с эмбрионов лягушек. Их существование внутри чашек Петри сильно отличается от жизни их предков-амфибий.
«Они сидели бы снаружи головастика, защищая его от патогенов и перераспределяя слизь, — объясняет Майкл Левин, биолог из Университета Тафтса и соруководитель нового исследования. — Но мы помещаем их в новую ситуацию. Мы даем им шанс переосмыслить свою многоклеточность».
Ксеноботы могут воспроизводиться независимо друг от друга, но после система обычно умирает. Для продления их жизни исследователи применили ИИ. Эволюционный алгоритм смоделировал миллиарды потенциальных форм для тела ксеноботов, чтобы определить самые эффективные для самовоспроизведения. Одна из предложенных форм напоминает Пакмана, персонажа популярной игры.
«Это совсем неочевидно, — комментирует Сэм Кригман, ведущий автор нового исследования. — Выглядит очень просто, но это не то, что придумал бы инженер-человек. Почему один маленький рот? Почему не пять?».
Затем исследователи создали ксенобота этой формы и проверили его навыки воспитания детей. Они обнаружили, что родитель, созданный ИИ, может использовать свой «рот как у Пакмана», чтобы сжимать стволовые клетки в шар, формируя потомство. Их дети потом создавали внуков, они — правнуков и так далее. Так появилось несколько поколений ксеноботов.
Хотя ксеноботы ранее уже могли работать в группах, регенерироваться и даже записывать воспоминания, сейчас они впервые смогли воспроизвести себя.
Это может вызвать негативные ассоциации с роями самовоспроизводящихся роботов, но исследователи настроены оптимистично. Они считают, что их система может продвинуть множество технологий, от живых машин, которые собирают микропластик, до новых лекарств.
Левин, соавтор исследования, особенно взволнован потенциалом регенеративной медицины: «Если бы мы знали, как заставить группы клеток делать то, что мы от них хотим, в конечном счете, они станут инструментом регенеративной медицины и избавлением от травматических повреждений, врожденных дефектов, рака и старения».
По мнению ученого, причина существования этих проблем в том, что людям пока неизвестно, как прогнозировать и контролировать, какие группы клеток будут создаваться. Наблюдения за ксеноботами помогут этому научиться.
Источник: https://rb.ru/…
