Voici « xenobot », le premier robot conçu à partir de cellules vivantes

Publié le 18 février 2020 par Matthieu DELACHARLERY - Temps de lecture : 3 min -

Provenance : LCI / 15 janvier 2020

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Résumé

Des scientifiques américains ont conçu pour la première une machine vivante, appelée xénobot. Un super ordinateur a calculé des algorithmes basés sur la théorie de l’évolution puis un micro-chirurgien a façonné une cellule de grenouille pour lui donner la forme de ces algorithmes et obtenir ainsi une cellule vivante fiable. On parle en fait d’une nouvelle forme de vie programmable.

Parmi les usages possibles de cette technologie : le transport de médicament à l’intérieur du corps humain, la collecte des micro-plastiques dans les océans, la détection de résidus radioactifs. Cela permettrait aussi de mieux comprendre la biologie cellulaire et impacter le concept de médecine régénérative.

Ces xénobots peuvent se nourrir et se régénérer mais pas se reproduire.

Ces recherches sont subventionnées par l’armée américaine.

Article

Baptisé « xenobot », ce minuscule organisme a été conçu artificiellement via un programme informatique, dans un laboratoire aux Etats-Unis. A en croire les scientifiques, il pourrait notamment servir à transporter des médicaments en voyageant à l’intérieur du corps humain.

Les robots seront-ils conçus à l’avenir à partir d’animaux ? Moitié machine, moitié organisme vivant, cette drôle de bestiole est un « exobot ». Un quoi ? Un exobot. Autrement dit, le premier robot conçu biologiquement par ordinateur à partir de cellules vivantes, dans un laboratoire aux Etats-Unis. Son nom, cette créature, mesurant moins d’un millimètre, le doit à une grenouille africaine à griffes, la Xenopus laevis, dont sont issues les cellules souches ayant servi à façonner cette « machine vivante ».

« Ce sont de nouvelles formes de vie », résume Joshua Bongard, informaticien expert en robotique à l’Université du Vermont et co-auteur de l’étude, dans un communiqué de presse. « Ce n’est ni un robot conventionnel ni une espèce animale connue », poursuit le scientifique. Il s’agit d’une nouvelle classe d’artefact : un organisme à la fois vivant et programmable. » Pour l’instant, il sait marcher et nager, déplacer des objets. Il peut, en outre, travailler en équipe.

De multiples applications concrètes

Si leur durée de vie peut atteindre plusieurs semaines, les xenobots sont incapables de se reproduire. En revanche, ils sont en mesure de se régénérer. Ils possèdent en effet la capacité de pouvoir survivre sans nutriments supplémentaires pendant des jours, voire des semaines. Cela les rend particulièrement adaptés pour l’administration de médicaments, soulignent les chercheurs des université du Vermont et de Tufts, dont les travaux ont été publiés lundi 13 janvier dans la revue l’Académie nationale américaine des sciences (PNAS).Plus concrètement, ces robots vivants pourraient servir pour détecter des matériaux radioactifs, récupérer les microplastiques présents dans les océans ou encore encore voyager à l’intérieur du corps humain pour nettoyer les artères, par exemple. Au cours des tests en laboratoire, certains xenobots possédaient d’ailleurs un trou au centre, de quoi leur permettre de transporter des molécules et les administrer localement sans avoir besoin de recourir à une intervention chirurgicale (voir photo ci-dessous), souligne l’équipe de scientifiques.

Ce xenobot possède un trou au centre, ce qui lui permet de transporter un médicament. − Sam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin, and Josh Bongard

Chaque xenobot est créé pour remplir une tâche bien précise

Pour façonner ces machines vivantes, les scientifiques ont utilisé le superordinateur Deep Green de l’Université du Vermont. Comme l’explique L’Express, « les scientifiques ont utilisé un algorithme dit évolutionniste – inspiré de la théorie de l’évolution – qui permet de simuler des milliers de modèles candidats à une nouvelle forme de vie, avec pour contrainte de respecter les règles biophysiques d’une cellule de grenouille. Pendant des mois, ce programme informatique a assemblé numériquement des centaines de cellules de grenouilles pour créer une multitude de corps formés différemment. »L’objectif, pour cette partie de l’expérience, était de modéliser l’organisme le plus efficace pour réaliser une tâche bien déterminée. Après plus d’une centaine de tentatives, les modèles les plus aboutis ont été envoyés à des biologistes de l’université de Tufts, dans le Massachusetts. Ces derniers ont utilisé des cellules souches de grenouilles, puis un micro-chirurgien les a façonnées en se servant de pinces microscopiques et d’électrodes afin d’obtenir la forme que le programme informatique dopé à l’intelligence artificielle avait estimé être la meilleure.

Ces travaux suscitent néanmoins quelques inquiétudes au sein de la communauté scientifique. « Pour l’instant, il est difficile de voir comment une intelligence artificielle pourrait créer des organismes nuisibles plus facilement qu’un biologiste talentueux avec de mauvaises intentions », assurent les chercheurs, dans une note de blog. Ce qui interpelle, en outre, c’est le financement de ces recherches. De fait, ils sont subventionnés, partiellement, par la Defense Advanced Research Projects Agency, une agence fédérale qui supervise le développement de technologies à usage militaire.

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