Xénobots : les premiers organismes robotiques biosynthétiques vivants au monde [Vidéo]

Douglas Blackiston, Tufts University

Tandis que les domaines de la robotique et de la biologie synthétique continuent de se développer de manière significative, l’intersection de ces deux disciplines peut donner lieu à des réalisations dignes de certaines œuvres de science-fiction. Dernièrement, des chercheurs ont utilisé des cellules de grenouilles et les ont programmées de manière à obtenir une toute nouvelle entité. Celles-ci, ni robot ni organisme vivant standard, sont une nouvelle classe d’organismes biosynthétiques programmables capables de réaliser un certain nombre de tâches.

La création de ces formes de vie inédites pourrait mener à de nombreuses découvertes scientifiques.

Des chercheurs américains ont créé des organismes à partir de cellules de grenouilles qu’ils qualifient de “premiers robots vivants”. Cette avancée scientifique notable pourrait être utile dans de nombreux domaines, et ouvre la porte à de nouvelles découvertes.

Des formes de vie vivantes et programmables

Ces robots sont le fruit d’une collaboration entre des chercheurs des Universités du Vermont et de Tufts dans le Massachusetts. Ces organismes « vivants et programmables » ont été entièrement créés à partir de deux types de cellules souches de Xenopus laevis, une grenouille que l’on retrouve principalement en Afrique. Ils ont ainsi récolté des cellules de cœur et de peau sur des embryons de l’amphibien, avant de les séparer et de les incuber, comme ils l’expliquent dans leur étude parue dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

Via un algorithme, un superordinateur s’est chargé d’imaginer une multitude de designs selon les demandes des chercheurs, comme la manière de se déplacer par exemple. Il a par la suite éliminé les moins convaincants, puis a finalement sélectionné plusieurs modèles. Les scientifiques ont alors assemblé les cellules selon les résultats de l’algorithme, et les ont laissé se développer entre elles.

Les cellules de cœur ont ainsi permis aux organismes, qui mesurent 1 millimètre et ont été baptisés « Xenobots », de se déplacer de façon autonome grâce à leurs battements.

« Ce sont des formes de vie entièrement nouvelles. Elles n’ont jamais existé sur Terre auparavant. », a affirmé Michael Levin de l’Université de l’université de Tufts.

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Des usages multiples

Les usages des Xenobots sont très nombreux, et les scientifiques ne sont pas encore sûrs de tous les connaître : « Il est impossible de savoir quelles seront les applications de toute nouvelle technologie, alors nous ne pouvons faire que deviner. », a déclaré Joshua Bongard de l’Université du Vermont. Ils ont une espérance de vie d’une dizaine de jours, et pourraient collecter des microplastiques dans les océans ou encore récupérer des substances toxiques et radioactives.

Ces organismes pourraient également être très utiles dans le domaine de la santé, en débouchant les artères ou en délivrant des médicaments directement dans le corps humain. Ils possèdent par ailleurs deux avantages certains par rapport aux robots conventionnels : biodégradables, ils peuvent aussi se soigner de manière autonome. Pour prouver cela, les chercheurs ont découpé un Xenobot en deux, et les cellules ont fermé la plaie directement, ils pourraient ainsi jouer un grand rôle dans la médecine régénérative.

En utilisant des cellules souches embryonnaires de grenouilles, les scientifiques ont créé des robots vivants de 1 mm de large appelés « Xénobots ». Ces organismes sont capables de guérir après une blessure et pourraient être utilisés à l’avenir pour délivrer une charge utile de médicament dans une zone spécifique d’un patient

Mieux comprendre les mécanismes de la vie

Il faut toutefois noter que l’étude ayant mené à la création des Xenobots a été en partie financée par la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), l’agence américaine chargée de développer des nouvelles technologies à usage militaire, on peut donc supposer que les Xenobots pourraient également être utilisés dans ce domaine.

Les scientifiques vont encore plus loin et ont confirmé qu’à l’avenir, les Xenobots pourraient atteindre une taille plus imposante grâce à des cellules de mammifères par exemple.

« Le but est de comprendre le logiciel de la vie. Si vous pensez aux malformations congénitales, au cancer, aux maladies liées à l’âge, toutes ces choses pourraient être résolues si nous savions comment créer des structures biologiques pour avoir le contrôle ultime sur la croissance et la forme. », a détaillé Michael Levin.