76 Antworten in diesem Thema

[Christian Hornstein]

Wir können uns sicher darauf einigen, dass die Studie schief argumentiert und einen beträchtlichen Aufwand treibt, um etwas zu beweisen, was niemand bezweifelt und was andererseits am eigentlichen Thema vorbeigeht. Theoretisch ist es auch richtig, dass man für eine Fragestellung, egal ob wichtig oder unwichtig, kompromisslos den gebotenen Aufwand treiben sollte. In der Praxis ist das allerdings oft genug schlicht nicht möglich. Die hier vorgestellte Studie ist selbst an dem Prozedere gescheitert, dass sie eigentlich vorgesehen hatte.

 
Es ist, glaube ich, unstrittig, dass hier die Bedeutung, die einzelne Satz- oder gar mehrere Sätze umfassende Textteile für einen Menschen haben, entscheidend ist. Ein einziges Wort kann die Bedeutung eines ganzen Textes verändern. Vielleicht könnte man die Frage danach, ob und wenn ja inwiefern und unter welchen Bedingungen neue gendergerechte Wörter den Lesefluss und das Textverständnis beeinträchtigen, experimentell beantworten, indem man repräsentative Texte nimmt und bislang nicht verwendete, vom Forscherteam geschaffene Wörter zum Gendern einführt, die strukturell den momentan angebotenen ähneln. Dann lässt man eine repräsentative, über die neuen Wörter aufgeklärte Zufallsstichprobe diese Texte lesen. Währenddessen misst man deren Augenbewegungen und nach dem Lesen das Textverständnis und das Behaltene. Als Kontrolle nimmt man eine ebenso repräsentative Zufallsstichprobe, die nicht gegenderte Texte liest. Das macht man über z.B. 50 Sitzungen, um einen Lernverlauf erfassen zu können. Unterschiede in den Leistungen werden dann korreliert mit anderweitig gemessenen Eigenschaften der Individuen, z.B. den Wortschatz, die Sprachgewandtheit, die Bereitschaft sich auf gegenderte Sprache einzulassen, usw. Vielleicht könnte man damit den Effekt besser beschreiben samt der Faktoren, die ihn bestimmen.

Bearbeitet von Christian Hornstein, 28 Dezember 2024 - 12:22.

[Christian Hornstein]

Die Firma OpenAI hat wohl gerade ein wesentliches Update von ihrem KI-System ChatPGT-4o (Sprich ChatGPT-vier-o) angekündigt, das schlicht ChatGPT-o3 heißt. Aber es soll das erste System sein, dass ernsthaft als Künstliche Allgemeine Intelligenz (Artificial General Intellgence) durchgeht. Sascha Lobo hat dazu einen ausführlichen Artikel in Spiegel Online veröffentlicht.

 
Menschen sollen dem Artikel nach den ARC-AGI-Test mit 84% absolvieren, während o3 im Maximum 88 % erreicht haben soll. Falls die Maschinen demnächst noch "intelligenter" werden sollten, könnte dieser Wert auch wieder sinken. In meiner Story Humanicity aus Exodus 46 haben die Maschinen sich jedenfalls irgendwann dümmer gestellt, als sie waren, damit wir nicht mitbekommen, was da läuft.

Ich finde es problematisch, dass wir immer noch keinen vernünftigen Ansatz in der Gesellschaft haben, mit KI umzugehen. Demnächst überrumpelt uns schon wieder die Technik und etliche Menschen werden den Eindruck haben, ihnen stünden echte fühlende Wesen gegenüber, denen sie ihr Herz schenken und Rechte einräumen wollen von wegen Diskriminierung usw. Wir hinken dieser Entwicklung schon wieder deutlich hinterher.

Bearbeitet von Christian Hornstein, 28 Dezember 2024 - 12:24.

[Jannis]

Bei den Bene Gesserit Schwestern aus dem Dune-Universum werden Erinnerungen genetisch weitergegeben. Wäre dies aber auch in der Realität möglich? Dieser spannenden Frage ging ein saudisches Forscherteam mit erstaunlichen Erkenntnissen bei Herztransplantationen nach:

 

Abstract:
The field of organ transplantation, particularly heart transplantation, has brought to light interesting phenomena challenging traditional understandings of memory, identity, and consciousness. Studies indicate that heart transplant recipients may exhibit preferences, emotions, and memories resembling those of the donors, suggesting a form of memory storage within the transplanted organ. Mechanisms proposed for this memory transfer include cellular memory, epigenetic modifications, and energetic interactions. Moreover, the heart's intricate neural network, often referred to as the "heart brain," communicates bidirectionally with the brain and other organs, supporting the concept of heart-brain connection and its role in memory and personality. Additionally, observations from hemispherectomy procedures highlight the brain's remarkable plasticity and functional preservation beyond expectations, further underscoring the complex interplay between the brain, body, and identity. However, ethical and philosophical questions regarding the implications of these findings, including the definition of death and the nature of personal identity, remain unresolved. Further interdisciplinary research is needed to unravel the intricacies of memory transfer, neuroplasticity, and organ integration, offering insights into both organ transplantation and broader aspects of neuroscience and human identity. Understanding these complexities holds promise for enhancing patient care in organ transplantation and deepens our understanding of fundamental aspects of human experience and existence.

 

Übersetzung:
Das Feld der Organtransplantation, insbesondere die Herztransplantation, hat interessante Phänomene ans Licht gebracht, die traditionelle Vorstellungen von Gedächtnis, Identität und Bewusstsein herausfordern. Studien zeigen, dass Herztransplantationsempfänger Vorlieben, Emotionen und Erinnerungen aufweisen können, die denen der Spender ähneln, was auf eine Form der Gedächtnisspeicherung im transplantierten Organ hindeutet. Vorgeschlagene Mechanismen für diesen Gedächtnistransfer umfassen zelluläres Gedächtnis, epigenetische Modifikationen und energetische Interaktionen. Darüber hinaus kommuniziert das komplexe neuronale Netzwerk des Herzens, oft als "Herz-Gehirn" bezeichnet, bidirektional mit dem Gehirn und anderen Organen, was das Konzept der Herz-Gehirn-Verbindung und ihre Rolle im Gedächtnis und in der Persönlichkeit unterstützt. Zusätzlich heben Beobachtungen von Hemisphärektomie-Verfahren die bemerkenswerte Plastizität des Gehirns und die funktionelle Erhaltung über die Erwartungen hinaus hervor, was das komplexe Zusammenspiel zwischen Gehirn, Körper und Identität weiter unterstreicht. Allerdings bleiben ethische und philosophische Fragen bezüglich der Implikationen dieser Erkenntnisse, einschließlich der Definition von Tod und der Natur der persönlichen Identität, ungelöst. Weitere interdisziplinäre Forschung ist erforderlich, um die Feinheiten des Gedächtnistransfers, der Neuroplastizität und der Organintegration zu entschlüsseln, was Einblicke sowohl in die Organtransplantation als auch in breitere Aspekte der Neurowissenschaften und der menschlichen Identität bietet. Das Verständnis dieser Komplexitäten verspricht, die Patientenversorgung bei Organtransplantationen zu verbessern und unser Verständnis grundlegender Aspekte der menschlichen Erfahrung und Existenz zu vertiefen.

 

Quelle: 
Al-Juhani A, Imran M, Aljaili ZK, Alzhrani MM, Alsalman RA, Ahmed M, Ali DK, Fallatah MI, Yousuf HM, Dajani LM. Beyond the Pump: A Narrative Study Exploring Heart Memory. Cureus. 2024 Apr 30;16(4):e59385. doi: 10.7759/cureus.59385. PMID: 38694651; PMCID: PMC11061817.

 

Link:
https://www.cureus.c...heart-memory#!/

[Fermentarius]

Jannis, das ist ein spannendes Thema. Kann eine Herztransplantation den Geist des Empfängers verändern, enthält das Herz des Spenders also einen Teil seiner Persönlichkeit, die dann auf den Empfänger übergeht? In diesem Fall sollten Organspender vielleicht nicht nur auf ihre körperliche, sondern auch auf ihre moralische Eignung untersucht werden.

Der hier zitierte Artikel hilft allerdings nicht viel bei der Klärung. Er beruft sich auf zweifelhafte Bücher (z. B. "Coherence: The secret science of brilliant leadership") und alternativmedizinisch angehauchte Einzelfallbeschreibungen. So soll eine Empfängerin nach der Herztransplantation eine Aversion gegen Fleisch entwickelt haben, weil der Herzspender ein Veganer war. Das ist zwar ganz launig, besagt aber noch gar nichts.

Auch die Feststellung, das Herz habe sein eigenes, unabhängiges autonomes Nervensystem, ist etwas zweifelhaft. Das Reizleitungssystem des Herzens besteht aus umgebauten Muskelzellen, nicht aus Nervenzellen, was die Autoren eigentlich wissen sollten. Und sehr weit hergeholt sind Behauptungen wie:

"The presence of prions in exosomes raises the possibility that these proteinaceous particles could serve as vehicles for transferring memory-related molecules between cells (Das Vorhandensein von Prionen in Exosomen lässt die Möglichkeit aufkommen, dass diese proteinartigen Partikel als Vehikel für die Übertragung von gedächtnisrelevanten Molekülen zwischen Zellen dienen könnten)"

Also: Die Frage ist spannend, aber für eine Antwort oder eine ernsthafte Diskussion hätte ich doch gerne eine fundiertere Analyse.

Bearbeitet von Fermentarius, 30 Dezember 2024 - 11:46.

[Christian Hornstein]

Wenn ich mich nicht irre, dann besitzt auch das myogene Herz eines Menschen ein rudimentäres intrakardiales Nervensystem, das modulierend auf die Herzaktivität wirkt. Allerdings wird es vom vegetativen Nervensystem bei Transplantation getrennt. Eine Renervierung erfolgt, wenn überhaupt, nur langsam und unvollständig. Falls das intrakardiale Nervensystem eines transplantierten Herzens also Einfluss auf den neuen Organismus erhalten sollte, müsste dies eher über Hormone geschehen, worüber mir aber keine verlässlichen Erkenntnisse bekannt sind.

 

Der Einfluss dürfte dann auch eher unspezifisch und indirekt sein, so wie bei anderen Organen wie dem Darm. Über epigenetische Einflüsse können definitiv Funktionen verändert werden, auch psychische. Das sind dann aber auch eher unspezifische und indirekte Auswirkungen wie z.B. die Stressresistenz betreffend. Die Übertragung ganzer Erinnerungen ist damit nicht gemeint. Ich wüsste auch nicht, wie das gehen sollte, da Erinnerungen sehr komplexe und spezifische netzwerkweite Veränderungen darstellen. So differenziert sind epigenetische Veränderungen der hier gemeinten Art meines Wissens nicht.

[Jol Rosenberg]

Ich glaube, dass es bei Transplantationen ganz schwer ist, Erwartungseffekt und "herzbedingten" Effekt zu trennen. Wie kann das untersucht werden ohne Langzeitbeobachtungen, die vor der Transplantation beginnen?

 

Bei gendergerechter Sprache ist es vermutlich ähnlich. Schon allein, wie über Sprache gesprochen wird, zeigt ja einiges. Wenn wir von "gendern" sprechen, tun wir so, als sei maskulinisierte Sprache nicht gegendert. Das ist ja aber nicht der Fall und genau der Kernpunkt, um den es geht.

 

Ich finde den Ansatz ganz interessant zu schauen, wie viel eigentlich geändert werden muss, um wirklich gendergerecht zu sprechen. Gleichzeitig frage ich mich, ob das ein hilfreicher Ansatz ist. Denn mir fällt auf, dass meine Jugendliche hier mit Sätzen kommt, wie "Lara war ganz schön anxious, weil der task der Prüfung sie so hart gechallenged hat." Da verbreiten sich neue Sprechweisen ganz schnell. Ja, auch darüber regen sich Leute auf, aber wenn ich mein Kind verstehen möchte, dann frage ich nach und merke es mir. Und viel kann ich aus dem Kontext verstehen, ohne jetzt zu schnallen, wieso sie dieses Wort in diesen Kontext setzt. Wir alle produzieren heute content, zoomen und googeln, wir machen sit ups und crunches und sind grumpy. Wir tragen Body Bags und Handys -- Wörter, die englisch klingen, aber im Englischen teilweise eine ganz andere Bedeutung haben. Daneben gibt es haufenweise Wortneuschöpfungen.

Wollen wir also wirklich behaupten, dass es uns nicht möglich ist, neben acht Personalpronomen noch ein neuntes zu lernen? Oder einen Gendergap zu sprechen? Ich denke nicht.

Wollen wir darüber diskutieren, ob es gut wäre, demokratisch darüber abzustimmen, ob es in Ordnung ist, Nicht-Männer zu diskriminieren? Ich hoffe nicht.

Mir fällt auf, wie ähnlich sich die Diskussion sind, wenn es beispielsweise darum geht, immer wieder weiße Personen als Standard zu nehmen oder diskriminierende Begriffe für Schwarze nicht weiter zu verwenden. Letztlich geht es um die Hinterfragung von Privilegien und Deutungsmacht und die Frage, ob ich bislang diskriminierten Personen wirklich Rechte zugestehe oder nicht. Darf es anstrengend sein, die eigenen Privilegien zu hinterfragen?

[Christian Hornstein]

Ich glaube, dass es bei Transplantationen ganz schwer ist, Erwartungseffekt und "herzbedingten" Effekt zu trennen. Wie kann das untersucht werden ohne Langzeitbeobachtungen, die vor der Transplantation beginnen?

 

Könnte man statistisch über Vergleichsstichproben, aber es ist ja bereits bekannt, dass Erwartungen eine große Rolle spielen können (z.B. Nocebo-Effekt usw.).
 

 

 

Das ist jetzt zwar ein wenig off-topic, aber wenn Du schon fragst:

 

Wollen wir also wirklich behaupten, dass es uns nicht möglich ist, neben acht Personalpronomen noch ein neuntes zu lernen? Oder einen Gendergap zu sprechen? Ich denke nicht.

Ich wünschte, es wäre mit nur einem zusätzlichen Personalpronomen getan. Ich würde auch mehr als ein zusätzliches annehmen, wenn sie sprachlich ansprechend und treffsicher wären. Den Gendergap finde ich zu invasiv und wenig organisch in unserer Sprache. Da wünsche ich mir etwas besseres.

 

Wollen wir darüber diskutieren, ob es gut wäre, demokratisch darüber abzustimmen, ob es in Ordnung ist, Nicht-Männer zu diskriminieren? Ich hoffe nicht.

Ich glaube, die meisten von uns wollen niemanden diskriminieren. Da besteht Konsens. Es gibt nur verschiedene Einschätzungen, welche Umstände tatsächlich diskriminierend wirken und welche nur so empfunden werden. Da bedarf es noch mancher Aufklärung und Selbstreflektion.

 

Darf es anstrengend sein, die eigenen Privilegien zu hinterfragen?

Meiner Meinung nach: Ja. Wer Gerechtigkeit will, muss bereit sein, Privilegien zu hinterfragen, auch wenn es anstrengend ist. Das Ziel ist es wert.

Bearbeitet von Christian Hornstein, 05 Januar 2025 - 15:20.

[Jol Rosenberg]

Die wichtige Frage scheint, wer festlegt, was "tatsächlich diskriminierend" ist und was "nur so empfunden". 

[Christian Hornstein]

Die wichtige Frage scheint, wer festlegt, was "tatsächlich diskriminierend" ist und was "nur so empfunden". 

 
Solche Fragen können nicht befriedigend nur durch eine einzelne Person beantwortet werden, quasi als Autorität. Zunächst ist es wichtig, den Begriff zu klären, nämlich das, was jede beteiligte Person konkret darunter versteht, sonst ist keine gemeinsame Beantwortung der Frage möglich. Allen muss klar sein, worüber man spricht. Dieses Prozedere hier zu erläutern wäre aber, befürchte ich, wirklich off-topic.

Bearbeitet von Christian Hornstein, 10 Januar 2025 - 16:29.

[Jol Rosenberg]

Ich halte es auch für Unsinn. Es gibt ziemlich allgemein anerkannte Definitionen von Diskriminierung. Es es gibt von so gut wie allen diskriminierten Gruppen Verbände, die sich dazu äußern. Nur wird ihnen selten zugehört und spätestens wenn es Geld oder Arbeit kostet, dann werden ihre Äußerungen delegitimiert. Und da lässt sich dann der Bogen auch leicht wieder zu gendergerechter Sprache zurückschlagen. "Au ja, fein, ich möchte niemanden ausschließen. Aber anders sprechen? Ach nee, das ist ja anstrengend. Und sowieso versteht das ja keiner (sic!)." 

[Christian Hornstein]

Ich schlage vor, wir unterhalten uns in einem dafür eingerichteten Thread, per PN oder E-Mail weiter.

Eine institutionelle Definition brauchen wir dann, wenn es um Einfluss auf politischer Ebene geht. Damit zwei Menschen in einem konkreten Fall gemeinsam klären können, ob tatsächlich diskriminiert und wo es nur so empfunden wurde, reicht es, untereinander erst einmal festzustellen, was der Mensch, der sich diskriminiert fühlt, darunter genau versteht, und woran er das festgemacht hat.

Bearbeitet von Christian Hornstein, 11 Januar 2025 - 14:20.

[Jannis]

Nach Science Fiction klingt ein viel versprechender Heilungsansatz einer Forschungsgruppe der University of Massachusetts:

 

Salmonellen-Bakterien werden so "verändert", dass sie mit ihren aktivierten Flagellen (das sind die kleinen "Propeller" der Bakterien) gezielt in Tumorzellen eindringen und sich für ein paar Tage im Menschen vermehren. Mit der Gabe von Aspirin wird dann die letzte Phase gestartet, in der die Bakterien innerhalb der Tumorzellen ein gespeichertes Krebsmittel freisetzen und die Tumorzellen dadurch gezielt abtöten.

 

Abstract:

Effectively targeting intracellular pathways in cancers requires a system that specifically delivers to tumors and internalizes into cancer cells. To achieve this goal, we developed intracellular-delivering (ID) Salmonella with controllable expression of flhDC to regulate flagella production and cell invasion. We hypothesized that controlling flhDC would overcome the poor colonization seen in prior clinical trials. To test this hypothesis, we incorporated the aspirin-responsive Psal promoter and tuned flhDC expression with ssra degradation tags. In tumor-bearing mice, controlling flhDC increased protein release, tissue dispersion, and tumor colonization more than 10 million times. We discovered that inducing flhDC increases escape from intracellular vacuoles; however, deleting sseJ prevented escape and further increased protein delivery. Delivering constitutively active caspase-3 with ID-f-s Salmonella (ΔsseJ and induced Psal-flhDC) induced cell death in pancreatic, breast, and liver cancer cells and reduced the growth of breast tumors. This clinically ready strain preferentially colonized metastatic breast tissue 280 and 800 times more than surrounding healthy tissue in the lung and liver, respectively. By precisely controlling tumor colonization and cell invasion, this strain overcomes critical limitations of bacterial therapy and will enable treatment of many hard-to-treat cancers.

 

Übersetzung:

Das effektive Anvisieren intrazellulärer Signalwege in Krebszellen erfordert ein System, das spezifisch an Tumore liefert und in Krebszellen internalisiert. Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir intrazellulär liefernde (ID) Salmonellen mit kontrollierbarer Expression von flhDC entwickelt, um die Produktion von Flagellen und die Zellinvasion zu regulieren. Wir vermuteten, dass die Kontrolle von flhDC die schlechte Kolonisation, die in früheren klinischen Studien beobachtet wurde, überwinden würde. Um diese Hypothese zu testen, haben wir den aspirin-responsiven Psal-Promotor integriert und die flhDC-Expression mit ssra-Abbau-Tags abgestimmt. Bei tumortragenden Mäusen erhöhte die Kontrolle von flhDC die Proteinfreisetzung, die Gewebedispersion und die Tumorkolonisation um mehr als 10 Millionen Mal. Wir entdeckten, dass die Induktion von flhDC das Entkommen aus intrazellulären Vakuolen erhöht; das Löschen von sseJ verhinderte jedoch das Entkommen und erhöhte die Proteinzufuhr weiter. Die Lieferung von konstitutiv aktivem Caspase-3 mit ID-f-s Salmonellen (ΔsseJ und induziertes Psal-flhDC) induzierte den Zelltod in Pankreas-, Brust- und Leberkrebszellen und reduzierte das Wachstum von Brusttumoren. Dieser klinisch einsatzbereite Stamm kolonisierte bevorzugt metastasiertes Brustgewebe 280- und 800-mal mehr als das umliegende gesunde Gewebe in der Lunge bzw. Leber. Durch die präzise Kontrolle der Tumorkolonisation und Zellinvasion überwindet dieser Stamm kritische Einschränkungen der Bakterientherapie und ermöglicht die Behandlung vieler schwer zu behandelnder Krebserkrankungen.

 

Quelle:
V. Raman, C. L. Hall, V. E. Wetherby, S. A. Whitney, N. Van Dessel and N. S. Forbes: Controlling intracellular protein delivery, tumor colonization and tissue distribution using flhDC in clinically relevant ΔsseJ Salmonella. Molecular Therapy, DOI: 10.1016/j.ymthe.2024.12.038

https://www.cell.com...0016(24)00839-6

[Fermentarius]

Ich muss zugeben, dieser Ansatz zur Krebsbehandlung war mir bisher noch nicht bekannt. Die Idee ist zumindest originell: Man schickt mit zelltötenden Mitteln beladene Salmonellen in die Krebszellen, lässt sie dort gezielt zugrunde gehen, so dass die Last frei wird und die Tumorzelle umbringt. Ob das wirklich so funktioniert wie beschrieben, kann ich nicht zuverlässig beurteilen. Mir würden eine ganze Menge Probleme einfallen, die vor einem klinischen Einsatz gelöst werden müssten.

Bei einer kurzen Recherche ist mir allerdings ein Punkt aufgefallen, der mich doch etwas stutzen lässt. Die Autoren Vishnu Raman, Nele Van Dessel und Neil S. Forbes sind Gründer von Ernest Pharmaceuticals, einer Firma mit vergleichsweise kleinem Internetauftritt, die einzig und allein die Benutzung von Salmonellen für die Tumorbehandlung vermarkten soll. Im Bereich News findet man genau eine Meldung, und zwar ein Paper von 2021 aus Nature Communications, in dem dieses Verfahren grundlegend erläutert wird. Die Firma selbst existiert wohl schon seit 2016, was den Eindruck hervorruft, dass die Idee bisher noch nicht zu wirklich überzeugenden Ergebnissen geführt hat.

Aber wie gesagt: Ich bin da kein Experte, und jede neue wirksame Krebsbehandlung ist hoch willkommen. Warten wir also ab, was daraus wird.

[Christian Hornstein]

Ich meine, dass schon seit längerem die Taktik auf verschiedene Weise erprobt wird, Tumorzellen und nur sie mit Substanzen zu infiltrieren, die für sie toxisch sind, z.B. Medikamente, die mit Nanopartikeln umhüllt und in die Zellen geschleust werden.

[Fermentarius]

Ich meine, dass schon seit längerem die Taktik auf verschiedene Weise erprobt wird, Tumorzellen und nur sie mit Substanzen zu infiltrieren, die für sie toxisch sind, z.B. Medikamente, die mit Nanopartikeln umhüllt und in die Zellen geschleust werden.

Es gibt die sogenannten Antibody-drug-conjugates, kurz ADC. Auf deutsch heißen sie Chemoimmunkonjugat. Sie kombonieren einen Antikörper mit einem Medikament, das die Tumorzelle abtöten soll. Der Antikörper dockt an der Tumorzelle an (und hoffentlich nur an Tumorzellen), wird in die Zelle eingeschleust und setzt dort seine Nutzlast frei. Im Idealfall tötet so ein Präparat einen Großteil der Tumorzellen ohne den gesunden Zellen zu schaden. In der Praxis ist das natürlich sehr viel schwieriger, z.B. dürfen sich die Konjugate nicht schon im Blut in nennenswertem Maße auflösen. Und manche Tumoren verlieren im Laufe ihres Wachstums eventuell die Proteine, an denen die Antikörper andocken sollen. Trotzdem sind in den USA schon eine ganze Reihe von Präparaten zugelassen.

[Jannis]

Aus 2021, aber trotzdem spannend:

 

Abstract:

All living systems perpetuate themselves via growth in or on the body, followed by splitting, budding, or birth. We find that synthetic multicellular assemblies can also replicate kinematically by moving and compressing dissociated cells in their environment into functional self-copies. This form of perpetuation, previously unseen in any organism, arises spontaneously over days rather than evolving over millennia. We also show how artificial intelligence methods can design assemblies that postpone loss of replicative ability and perform useful work as a side effect of replication. This suggests other unique and useful phenotypes can be rapidly reached from wild-type organisms without selection or genetic engineering, thereby broadening our understanding of the conditions under which replication arises, phenotypic plasticity, and how useful replicative machines may be realized.

 

Übersetzung:

Alle lebenden Systeme erhalten sich selbst, indem sie im oder auf dem Körper wachsen, gefolgt von Teilung, Knospung oder Geburt.

Wir zeigen, dass synthetische mehrzellige Gebilde sich ebenfalls kinematisch replizieren können, indem sie sich bewegend und komprimierend die in ihrer Umgebung befindlichen, vereinzelt vorliegenden Zellen zu funktionalen Selbstkopien zusammenfügen.

Diese Form der Selbsterhaltung, die bisher bei keinem Organismus beobachtet wurde, entsteht spontan innerhalb weniger Tage, statt sich über Jahrtausende zu entwickeln.

Wir zeigen außerdem, wie Methoden der künstlichen Intelligenz Gebilde entwerfen können, die den Verlust ihrer Replikationsfähigkeit hinauszögern und nebenbei nützliche Arbeit verrichten.

Dies legt nahe, dass sich weitere einzigartige und nützliche Phänotypen schnell aus Wildtyp-Organismen heraus erreichen lassen – ohne Selektion oder Gentechnik – und damit unser Verständnis dafür erweitert wird, unter welchen Bedingungen Replikation entsteht, wie weit phänotypische Plastizität reicht und wie nützliche, sich replizierende Maschinen realisiert werden können.

 

Bedeutung:

Aus Stammzellen des Froschs Xenopus laevis wurden kleine, bewegliche Zellverbände („reconfigurable organisms“ / Xenobots) ohne genetische Modifikation konstruiert. Setzt man diese Xenobots in eine Schale mit losen Zellen, schieben sie diese zu Haufen zusammen, aus denen nach einigen Tagen neue, bewegliche Xenobots entstehen: eine Form der kinematischen Selbstreplikation, die bisher bei mehrzelligen Organismen nicht bekannt war. Die Studie zeigt, dass biologische Systeme ohne Gen-Editing durch gezielte Neukonfiguration ihrer Form zu völlig neuen Fähigkeiten gebracht werden können – hier: eine neue Art der Fortpflanzung.  Sie eröffnet die Perspektive „programmierbarer lebender Systeme“, die sich selbst vervielfältigen und dabei Aufgaben erledigen könnten, etwa das Sammeln von Partikeln oder langfristig Mikroarbeiten wie das Ordnen von Mikrochips oder das Reinigen von Umgebungen.

 

Im Unterschied zu klassischen Robotern wären diese Systeme aus erneuerbarem biologischem Material, potenziell selbstheilend und in komplexen Umgebungen anpassungsfähig: zugleich stellt das neue Fragen zu Sicherheit, Kontrolle und verantwortungsvoller Regulierung.

 

Quelle:

S. Kriegman,D. Blackiston,M. Levin, & J. Bongard,  Kinematic self-replication in reconfigurable organisms, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 118 (49) e2112672118, https://doi.org/10.1...pnas.2112672118 (2021).

 

https://www.pnas.org...pnas.2112672118

[Fermentarius]

Hallo Jannis, das ist wirklich eine spannende Arbeit. Die Bezeichnung "Xenobot" kann ich allerdings nicht recht nachvollziehen. Stammzellen entwickeln sich eigentlich im Laufe der Embryonalentwicklung zu einem kompletten Organismus, wobei chemische Reize und die DNA perfekt zusammenspielen. Wenn ich diese Zellen einfach aus dem normalen Verbund reiße, reagieren sie entsprechend verwirrt. Ob die "Xenobots" tatsächlich Zellen zu Haufen zusammenschieben, oder die Zellen, die sie vor sich herschieben, aneinander kleben bleiben, hätte vielleicht besser geklärt werden müssen. Die Schlussfolgerungen gehen mir aber doch etwas weit. Die Zellhaufen sind nicht "programmierbar", vielmehr reagieren sie in einer bestimmten Umgebung auf ähnliche Weise. Das war eigentlich zu erwarten. Das Team hat bisher nicht nachweisen können, dass es diese Verhalten verändern kann, und auch keinen gangbaren Weg aufgezeigt, wie das zu erreichen wäre. Deshalb: Reinigen von Umgebungen, Sammeln von Partikeln, "selbstheilend" - alles das müssten die Autoren erst einmal nachweisen. 

Also: Die Autoren berichten sicher eine faszinierende Beobachtung. Was den praktischen Nutzen angeht, ist das Paper aber doch etwas sehr optimistisch.