Des chercheurs de l’université Tufts et de l’Institut Wyss de l’université Harvard ont créé, à partir de cellules trachéales humaines, de « minuscules robots biologiques » qu’ils ont baptisés « anthrobots ».
Ces robots multicellulaires, dont la taille varie de 30 à 500 micromètres, se sont « auto-assemblés ». Ils peuvent se déplacer. En outre, les scientifiques ont constaté qu’ils favorisaient la croissance des neurones in vitro dans une zone lésée [1].
Les chercheurs envisagent ainsi d’utiliser des « biobots » dérivés de cellules de patients comme « nouveaux outils thérapeutiques ». Ils ont publié leurs travaux dans la revue Advanced Science [2].
Des « xénobots » aux « anthrobots »
Ces travaux font suite à des recherches antérieures au cours desquelles des chercheurs avaient créé des robots biologiques multicellulaires à partir de cellules d’embryons de grenouilles, appelés « xénobots » (cf. Des chercheurs développent des robots capables de se répliquer). Dans la présente étude, les scientifiques ont découvert que les robots peuvent être créés à partir de cellules humaines adultes, sans aucune modification génétique, et qu’ils démontrent des « capacités supérieures » à celles observées avec les xénobots.
« En reprogrammant les interactions entre les cellules, il est possible de créer de nouvelles structures multicellulaires, de la même manière que la pierre et la brique peuvent être agencées en différents éléments structurels tels que des murs, des arcs ou des colonnes », explique Gizem Gumuskaya, co-auteur de l’étude. « Les assemblages cellulaires que nous construisons en laboratoire peuvent avoir des capacités qui vont au-delà de ce qu’ils font dans le corps », abonde Michael Levin, directeur de l’Allen Discovery Center à l’université Tufts et membre associé de l’Institut Wyss.
De multiples avantages
« Nous cherchons maintenant à comprendre comment fonctionne le mécanisme de guérison et à savoir ce que ces constructions peuvent faire d’autre », indique-t-il.
En utilisant les cellules du patient, ces robots ne risquent pas de déclencher une réponse immunitaire ou de nécessiter des immunosuppresseurs. En outre, ils ne durent que quelques semaines avant de se décomposer. Ils peuvent donc être « facilement réabsorbés dans l’organisme », une fois leur « travail » terminé.
Enfin, en dehors du corps, les anthrobots ne peuvent survivre que dans des conditions très spécifiques. Il n’y a donc aucun risque d’exposition ou de propagation involontaire à l’extérieur du laboratoire, affirment les chercheurs. De même, ils ne se reproduisent pas et ne subissent pas de modifications génétiques, de sorte qu’il n’y a pas risque qu’ils évoluent au-delà des limites existantes, veulent-ils rassurer.
Diverses applications possibles
Selon les chercheurs, la poursuite du développement de ces robots pourrait déboucher sur d’autres applications, comme l’élimination de la plaque accumulée dans les artères des patients atteints d’athérosclérose, ou encore la réparation des lésions de la moelle épinière ou du nerf rétinien. Ces robots pourraient aussi servir la reconnaissance des bactéries ou des cellules cancéreuses, ou permettre l’administration de médicaments à des tissus ciblés. En théorie, les anthrobots pourraient également aider à la cicatrisation des tissus.
Complément du 16/09/2024 : Des chercheurs ont décrit dans un article publié par Physiology « comment certaines cellules – lorsqu’elles reçoivent des nutriments, de l’oxygène, de la bioélectricité ou des signaux biochimiques – ont la capacité de se transformer en organismes multicellulaires dotés de nouvelles fonctions après la mort ».
Selon eux, l’émergence de « nouvelles formes de vie multicellulaires » issues de cellules d’un organisme mort introduit un « troisième état » « qui se situe au-delà des frontières traditionnelles de la vie et de la mort ».
[1] Les chercheurs ont cultivé une couche bidimensionnelle de neurones humains et, en grattant simplement la couche avec une fine tige métallique, ils ont créé une « plaie » ouverte dépourvue de cellules. Ils ne savent pas exactement comment les anthrobots favorisent la croissance des neurones, mais ils ont confirmé que les neurones se développaient sous la zone couverte par un assemblage d’anthrobots, qu’ils ont appelé un « superbot ».
[2] Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Human Somatic Progenitor Seed Cells, Advanced Science (2023). https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303575
Source : Tech Xplore, Tufts university (30/11/2023) ; The Conversation, Peter A. Noble et Alex Pzhitkov (12/09/2024) – Photo : Pixabay
