Wetenschappers ontwikkelen nieuwe levensvorm: kikker wordt ‘levende robot’

RV
Wetenschappers zijn er naar eigen zeggen in geslaagd om een nieuwe levensvorm te creëren. Het gaat om een levend, programmeerbaar organisme. Ze vertrokken van cellen van een kikkerembryo en wijzigden die zodat ze een controleerbare machine werden. “Het is geen bestaande diersoort en ook geen traditionele robot”, aldus een van de ontwikkelaars, Josh Bongard van de universiteit van Vermont in de Verenigde Staten. “Wel de allereerste ‘xenobot’ of ‘levende robot’.”
Je cookie instellingen zorgen ervoor dat deze inhoud niet getoond wordt.
Pas je cookie instellingen hier aan.

Het zou de allereerste keer zijn dat de mens erin slaagt om van scratch een volledig biologische machine te maken. Dat schrijven de ontdekkers alvast in een nieuwe paper, die maandag gepubliceerd werd in het wetenschappelijk tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

Supercomputer

De nieuwe organismen werden ontworpen door een supercomputer en gebouwd door biologen. De supercomputer creëerde duizenden mogelijke ontwerpen voor de nieuwe levensvorm, door middel van een virtuele versie van de evolutie. De computer werd bijvoorbeeld gevraagd om iets te creëren dat in een bepaalde richting bewoog en dan probeerde hij op ontelbare manieren cellen te combineren tot die precies deden wat er gevraagd werd. Dat resulteerde in een theoretisch ontwerp.


Vervolgens ging een microchirurg aan de slag om het ontwerp in de praktijk te brengen. Hij nam stamcellen van de embryo’s van Afrikaanse kikkers, maakte er kweken van en sneed die met ultra-kleine toestellen in stukken, om die vervolgens opnieuw in elkaar te zetten op de manier die de supercomputer had aangegeven. Zo werd een compleet nieuwe levensvorm gecreëerd, die daarvóór niet bestond in de natuur. (lees hieronder verder)

Links de blauwdruk van de supercomputer, rechts het organisme dat gemaakt werd uit huidcellen (groen) en hartcellen (rood) van kikkers.
Sam Kriegman, UVM Links de blauwdruk van de supercomputer, rechts het organisme dat gemaakt werd uit huidcellen (groen) en hartcellen (rood) van kikkers.

Met succes, zo bleek. De ‘levende robots’ werkten zoals verwacht. Ze konden uit zichzelf bewegen, deden dat op een coherente manier en begonnen hun omgeving te verkennen. Volgens de onderzoekers slaagden de xenobots er ook in om spontaan samen korrels rond te duwen.

Ze zouden zichzelf ook kunnen ‘genezen’ als ze beschadigd zijn. En als ze sterven, zouden ze volledig biologisch afbreekbaar zijn.

Toepassingen

De toepassingen zijn heel divers, zo klinkt het in de paper. De xenobots zouden geneesmiddelen door het lichaam van een patiënt kunnen transporteren of aders kunnen vrijmaken, maar evengoed radioactieve besmetting kunnen opsporen of de oceanen kunnen opruimen. (lees hieronder verder)

Sam Kriegman, UVM

Ze zijn ontwikkeld in het Center for Regenerative and Developmental Biology aan de Tufts University bij Boston. De wetenschap verandert al langer de manier waarop organismen werken, maar het is pas de jongste jaren dat er op dat vlak grote sprongen gemaakt werden.

Ethische vragen

De wetenschappers denken overigens dat ze nog complexere xenobots kunnen maken. Zo zouden ze hen kunnen uitrusten met een buidel, zodat ze iets kunnen transporteren.

Er rijzen echter al meteen ethische vragen bij het onderzoek. De wetenschappers geven overigens zelf toe dat er gevaar schuilt in de ontdekking. Als de systemen zodanig complex zouden worden dat de mens niet meer zou kunnen voorspellen hoe de nieuwe organismen zich zouden gaan gedragen. Om maar te zwijgen over de mogelijkheid dat de technologie gebruikt zou worden voor slechte doeleinden.

Joshua Bongard van de universiteit van Vermont in de Verenigde Staten.
Josh Brown Joshua Bongard van de universiteit van Vermont in de Verenigde Staten.



25 reacties

Alle reacties zijn welkom zolang ze voldoen aan de do's en don'ts die je hier kan terugvinden: gedragsregels. Elke dag ontvangen wij duizenden reacties, het kan enkele uren duren voor jouw reactie wordt geplaatst. Wordt jouw reactie afgekeurd dan werd er geoordeeld dat deze onze gedragsregels schendt.


  • Leo Peeters -Duym

    @Yvan Lindekens, met veel toeval en vele pogingen worden nieuwigheden ontdekt en uitgevonden, maar zonder uitzondering zijn dat zaken die in potentie al bestonden, of nog: die klaar lagen om ontdekt of uitgevonden te worden. Je kunt door toeval en vele pogingen een mechanisme in elkaar laten vallen (alhoewel), maar toeval en al je pogingen kunnen nooit de ontwerper zijn van een wetmatigheid of mechanisme, hoogstens de weg daartoe.

  • Yvan Lindekens

    Leo Peeters -Duym: er is een erg grote spreiding in dat aantal essentiële genen. Bij veel eenvoudige organismen zijn het er veel meer (vb: 1617 bij E. coli). Neemt niet weg dat het dan nog perfect mogelijk is dat leven geheel toevallig, zonder tussenkomst van een schepper, is ontstaan: er is een quasi-oneindig aantal pogingen mogelijk geweest sinds het ontstaan van de aarde. En als er al een schepper aan te pas zou gekomen zijn, dan heeft die behoorlijk wat broddelwerk verricht...

  • Leo Peeters -Duym

    Een cel heeft 473 genen nodig om te kunnen overleven en delen, bovendien geldt dat alleen onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden. Zonder een ontwerper kon het leven onmogelijk ontstaan zijn. Zoek op: Simpele organismen bestaan niet – Is het werkelijk gelukt om een levende cel te maken? @Marc Schildermans, wat is er negatief aan als je er in deze een andere mening op nahoudt?

  • Joris Vanderaert

    Leo, woorden en nuances zijn belangrijk: Ik zei "ooit zal... " wat per definitie betekent... nu nog niet. En jij zegt "alweer wordt bewijs geleverd dat een intelligente schepper nodig is". Alweer impliceert dat het bewijs al geleverd is. Ik heb dat nog niet gezien.

  • Yvan Lindekens

    Dit is niet helemaal "from scratch": men is vertrokken van bestaande cellen. Overigens: de biologische definitie van "leven" luidt: "een organisme is levend als het in staat is tot homeostase en zelfstandige voortplanting". Dat is hier voor geen van beide criteria het geval.