La unión entre humano y máquina ha sido una de las mayores fuentes de inspiración para los futuros distópicos de las obras de ciencia ficción. En estas obras los humanos se aprovechan de dispositivos de toda clase para mejorar sus habilidades o tratar sus dolencias. En los futuros que nos plantean, la tecnología de materiales ha mejorado lo suficiente como para que el cuerpo acepte implantes con funciones asombrosas. Pero, lamentablemente, la realidad de la biónica es algo distinta.
La robótica permite recuperar cierta independencia y calidad de vida a personas que han perdido alguna de sus extremidades. En la actualidad se pueden encontrar manos, pies, brazos y piernas completas que ayudan en las tareas del día a día. Las prótesis más avanzadas incluso están conectadas al sistema nervioso del paciente, lo que le permite controlar los movimientos de la prótesis con sus pensamientos. Pero aunque los avances han sido notables en los últimos años, las capacidades de estos dispositivos palidecen ante lo que es capaz de lograr el cuerpo humano. Por ello, una de las grandes metas de la biomedicina es lograr la regeneración de los tejidos. Y ahí es donde entra un concepto de robot que choca con lo que entendemos por máquina. Los anthrobots.
Robots hechos con células
Los anthrobots se crean a partir de unas células especiales que tenemos en nuestro cuerpo denominadas células ciliadas. Las células ciliadas se encuentran en el sistema respiratorio y son las encargadas de limpiar tanto los pulmones como las vías superiores de todas las partículas que inspiramos a lo largo del día. Para ello emplean los cilios, unas estructuras en forma de pelos microscópicos que se encuentran en la membrana celular y que puede moverse como si se tratase de un látigo en miniatura. Cada célula ciliada puede contener decenas o cientos de cilios que se mueven de forma coordinada y hay miles de millones de células en los tejidos que unen la fuerza de sus cilios para actuar como una cinta transportadora que elimina las partículas del tracto respiratorio.
Para crear un anthrobot, los investigadores extraen células ciliadas de la tráquea y las cultivan en un medio líquido. Cuando las células comienzan a dividirse, son capaces de reordenar sus estructuras y formar pequeñas esferas pluricelulares denominadas organoides. Los organoides son muy interesantes en el mundo de la investigación, ya que permiten estudiar el efecto de medicamentos en tejidos complejos y, así comprender mejor sus mecanismos de acción antes de llevarlos a otros modelos. Pero los organoides de célula ciliada han mostrado una peculiaridad muy interesante. Cambiando las condiciones del medio se puede forzar a que las células creen los cilios en el exterior de la esfera del organoide, con lo que empiezan a actuar como pequeños remos que mueven la esfera por la placa de cultivo, transformándolo en un anthrobot.
Los anthrobots tienen distintas formas y tamaños. El diámetro de los más pequeños es inferior a grosor de un cabello humano, mientras que los más grandes llegan casi al medio milímetro. Algunos son completamente esféricos y otros más ovalados. Además, según la posición que presentan sus cilios, los anthrobots pueden moverse de forma errática, en círculos o agitándose levemente. Las diferencias son interesantes a nivel terapéutico, ya que ofrecen características distintas dependiendo del uso que se les pretenda dar.
La unión hace la fuerza
Al colocar anthrobots en otra placa de cultivo llena de neuronas, los investigadores observaron que estos se desplazaban por toda la placa como si se tratase de vigilantes haciendo una ronda de reconocimiento. Sin perturbaciones, los pequeños robots seguían moviéndose y controlando el tejido hasta que, debido a su naturaleza, se disgregaban entre los 45 y los 60 días. Ahora bien, al rascar el cultivo con un objeto afilado ocurría un fenómeno sorprendente. Si se aumentaba la concentración de anthrobots para aplicarlos en la zona afectada, los científicos eran capaces de crear conglomerados de células que denominaron superbots. Estos superbots reconocían el daño que se había producido en el tejido yfavorecieron la regeneración de las neuronas en la placa de cultivo.
En las placas tratadas con anthrobots la regeneración neuronal fue sustancial. Los daños prácticamente desaparecieron al formarse nuevas uniones y las neuronas volvieron a su estado anterior. En las placas controles los investigadores no añadieron los pequeños robots y no se observó ningún tipo de regeneración.
Se trata de un resultado muy prometedor, por lo que ya se están empezando a buscar aplicaciones biomédicas para estos pequeños robots hechos de células humanas. A nivel terapéutico ofrecen muchas ventajas con respecto a otros vehículos para la administración de fármacos. Como los anthrobots podrían fabricarse con las células del propio paciente, no causarían ningún tipo de rechazo y, por tanto, las reacciones adversas disminuirían considerablemente.
Pero las posibilidades no acaban ahí, estos pequeños robots podrían emplearse en enfermedades que actualmente tienen difícil solución. Por ejemplo, para ayudar a eliminar la placa acumulada en las arterias de pacientes con aterosclerosis, para reparar daños en la médula espinal o para reconocer y eliminar células cancerosas del cuerpo. Además, tienen la ventaja de que se disgregan de forma natural a los pocos días, por lo que al terminar su labor, serían reabsorbidas por el cuerpo.
Un futuro demasiado brillante
Aunque estas tecnologías ofrecen un nuevo horizonte lleno de posibilidades, los científicos piden prudencia. Los componentes biológicos son difíciles de controlar y es muy posible que los experimentos que funcionan en una placa de cultivo no sirvan al ser aplicados en el cuerpo humano. Ahora bien, la ciencia no es únicamente traslacional, es decir, no se ha de buscar inmediatamente una aplicación para todos y cada uno de los experimentos. La ciencia básica nos ayuda a comprender los procesos que ocurren en la naturaleza y a explicar mejor el mundo que nos rodea.
Únicamente estudiando las características de los anthrobots, los científicos podrían revelar los mecanismos moleculares de reparación presentes en las células del cuerpo humano. Una vez comprendidos, su manipulación permitiría acelerar la reparación de tejidos y órganos en los pacientes heridos o con otras complicaciones, como los que hayan sufrido un infarto. De esta manera, en el futuro, las cicatrices o los fallos en los órganos podrían ser cosa del pasado. Sin embargo, no es necesario adelantar acontecimientos. De momento, los investigadores han creado unos robots empleando células humanas que tienen la capacidad de reparar tejido neuronal en una placa de cultivo. Unos resultados que ya son impresionantes por sí mismos.
