Les xenobots : premiers pas vers des robots biologiques?

Une équipe pluridisciplinaire issue de plusieurs universités américaines vient de  trouver une méthode pour produire in vitro des petits robots biologiques.

Les chercheurs ont isolé des cellules souches de peau d’embryon de xénope lisse, une grenouille originaire d’Afrique. Séparées de leur milieu naturel et placées dans un environnement aqueux, ces cellules se rapprochent les unes des autres pour former une structure en grappe, capable de se mouvoir : les « xenobots ». Chez les grenouilles, les fines excroissance de leur peau, ressemblant à des cils, servent à repousser les agents pathogènes en répandant un mucus protecteur. Chez les xenobots, ces cils ont perdu leur fonction initiale et sont devenus des agents de locomotion coordonnés.
Dans l’article relatant leurs travaux, publié dans Science Robotics, les chercheurs montrent également que les cellules d’amphibiens se prêtent très bien à une stimulation chirurgicale, génétique, chimique et optique pendant le processus d’auto-assemblage. Ils rapportent aussi que les xénobots peuvent naviguer dans des environnements aqueux de diverses manières et qu’ils peuvent se réparer eux-mêmes en cas de blessure. Plus surprenant encore, les xenobots peuvent s’assembler en essaim pour travailler collectivement comme une seule unité, par exemple pour regroupe et évacuer des débris présents dans leur environnement.

Grâce à la composition pluridisciplinaire de l’équipe, les chercheurs ont construit un modèle mathématique pour prédire les comportements collectifs utiles qui peuvent être obtenus avec un essaim de xénobots. Ils ont aussi montré qu’il est possible de programmer la mémoire cellulaire des xenobots en utilisant une protéine photosensible qui réagit en fonction de la longueur d’onde de la lumière utilisée.

Ces robots biologiques, dont la taille est de l’ordre du millimètres, peuvent être obtenus par auto-organisation cellulaire, sans édition génomique ou autres méthodes compliquées. Cette simplicité rend donc théoriquement possible une production à grande échelle de robots issus du vivant. De nouvelles perspectives s’ouvriraient alors à la bio-ingénierie qui pourraient déboucher sur de applications pratiques dans de nombreux domaines : biomédecine, environnement, industries, etc.

Les xenobots ne se reproduisent pas, ils n’ont ni cellules nerveuses ni cerveau. A la frontière du vivant, ils posent des questions éthiques et philosophiques. Alors que l’évolution nécessitait de centaines de milliers d’années pour orienter la vie, l’homme pourra bientôt, en quelques jours, la détourner dans une direction donnée pour son propre usage. S’interroger sur les finalités de la technologie est donc plus que jamais nécessaire.