Доброго времени суток, наши уважаемые читатели! Перед тем, как поговорить о серьезных вещах, я хочу напомнить вам сценарий одного культового фильма. ПО сюжету, биоробот в человеческом обличии преследует девушку с целью ее убийства, а солдат всячески пытается ее спасти. И солдат, и биоробот прибыли из уже близкого нам 2029 года в далекий ныне 1984 год. Не догадались еще? Тогда подсказка номер два: «I will be back!». Да, да, «Терминатор» с замечательными Линдой Хэмилтон, Майклом Бином и Арнольдом Шварцнеггером в главных ролях. Классный фильм о путешествиях во времени, войнах роботов и людей, романтической любви и, конечно же, о биороботах.
Тема биороботов давно перестала быть чем-то особенным и в фантастической литературе и кинематографе («Робокоп», «Железный человек», «Двухсотлетний человек» Азимова, «Происхождение » Дэна Брауна и многие другие), да и в современной науке и медицине. Например, имплантация механических или электронных регуляторов и протезов в живой организм вернули миллионы людей, страдающих серьезными проблемами со слухом, зрением, сердечной недостаточностью, даже с проблемами в опорно-двигательном аппарате и с потерянными конечностями, к фактически здоровой жизни. Примеров — уйма, Интернет переполнен сообщениями о таких разработках, и это, безусловно, замечательно!
Однако, есть и обратная сторона медали — в погоне за первенством (будь то милитаристические, промышленные или даже спортивные цели) имплантация технологий в здоровый человеческий организм уводит человека все дальше и дальше от естественного состояния, и в, конечном итоге, может привести к ужасным последствиям. На страже должна стоять биоэтика, но с началом эпохи клонирования, границы вседозволенности все больше и больше становится размытыми.
Так или иначе, все вышеописанные структуры говорят об оздоровлении или усовершенствовании человека путем имплантации в него искусственно созданных объектов. Совсем другое дело, когда речь идет о целенаправленном изменении биологических настроек человека (от биохимических модификаций до трансформации на генетическом уровне). Кто интересуется, погуглите модное слово «биохакинг». Логично, что следующим этапом подобной эволюции станет появление живого организма, генетически перепрограммированного на выполнение определенных заданий, другими словами, робота, созданного исключительно из живой биомассы. По типу героев Артура Кларка, монстра Франкенштейна, Прекрасного принца из иронического романа Роджера Желязны и Роберта Шекли «Принеси мне голову прекрасного принца» или Игорей из книг Терри Пратчетта…
К чему я рассуждаю обо всем этом и пугаю вас подобными футурологическими страшилками? Потому-что 13 января 2020 года официально началась новая эра в истории человечества! Именно в этот день журнал Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) опубликовал статью «A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms» группы ученых из Вермонтского Университета, Университета Тафта и Гарвардского Университета. Сэм Кригман (Sam Kriegman), Дуглас Блэкистон (Douglas Blackiston), Майкл Левин (Michael Levin) и Джош Бонгар (Josh Bongard) представили концепт и технологию для массового производства новых живых форм, которые обладают запрограммированной функциональностью.
Ученые спроектировали стабильные многоклеточные структуры для выполнения некоторой желаемой функции, а затем создали их, используя плюрипотентные стволовые клетки из эмбрионов гладкой шпорцевой лягушки Xenopus laevis). Структуры проектировались с использованием искусственного интеллекта с целью определить, какие конфигурации лучше всего подходят для решения поставленной задачи (своего рода естественный отбор). Кроме того, ученые встраивали в структуры клетки-предшественники кардиомицитов (клеток сердечной мышцы) для получения сократительных движений. Дополнительные подробности вы можете прочитать и увидеть (есть видео) по ссылкам https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1910837117 и https://cdorgs.github.io/.
В результате, ученые создали разнообразные 3D структуры с запрограммированным дизайном и функционированием (активность и передвижение организма, а также коллективное поведение составляющих его клеток), которые способны существовать в течение нескольких недель. Полученные результаты «жизнедеятельности» этих организмов, а также управление такими структурами прекрасно соответствуют теоретическим алгоритмам и моделям их поведения. Простыми словами, получены первые настоящие биороботы, созданные исключительно из живых клеток.
У данной работы, без сомнения, огромный научный и прикладной потенциал. Авторы предполагают в будущем использовать подобные живые структуры для доставка лекарственных средств и для других терапевтических целей. Более того, подобные реконфигурируемые «организмы» могут служить уникальной модельной системой, облегчающей изучение эволюции многоклеточной организации, экзобиологии, искусственной жизни, базального познания и регенеративной медицины.
С другой стороны, в данной работе Кригман, Блэкистон и их коллеги (по своим причинам) не проверяли возможности самообучения и самовоспроизводства (размножения) у полученных биороботов; однако приобретение таких функций, конечно-же, возможны (особенно учитывая использование стволовых клеток с плюрипотентными характеристиками). Естественно, такое программирование зависит от желания и целей исследователей. Так-что этим исследованием авторы открыли своего рода ящик Пандоры.
В любом случае, я поздравляю всех нас с новым этапом развития жизни на Земле… И каждый пусть поставит смайлик (радости, иронии, разочарования или негодования) по собственному вкусу!