Si la reproduction est la marque de la vie, alors les premiers « robots vivants » au monde viennent peut-être de sortir d’une boîte de Pétri à Burlington, dans le Vermont. Certes, « est sorti » est peut-être exagéré (les « xénobots » conçus par l'IA se sont plutôt roulés sans ménagement dans le plat), mais ils ont réussi à réaliser quelque chose d'assez remarquable dans le processus. Les minuscules créatures en forme de Pac-Man ont collecté des cellules souches de grenouilles à partir de la solution dans laquelle elles nageaient et ont construit des copies d’elles-mêmes – et l’ampleur de cela ne peut être surestimée.

L'équipe responsable du développement – ​​de l'Université du Vermont, de l'Université Tufts et du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l'Université Harvard – s'est appuyée sur les recherches dévoilées l'année dernière en créant les tout premiers robots entièrement construits à partir de cellules vivantes ( les cellules utilisées étant prélevées sur des embryons de grenouilles). Bien que ces premiers robots aient une structure purement organique, ils n’étaient pas considérés comme des organismes vivants car ils n’avaient pas la capacité de s’auto-répliquer – l’une des caractéristiques les plus fondamentales d’une créature vivante.

Tout a changé cette année.

Nouvelles formes de vie

Dans le but de donner vie à leurs xénobots, Sam Kriegman, Ph.D., co-chef de l'équipe, a engagé l'IA de l'Université du Vermont et lui a demandé de concevoir une structure parentale pour les xénobots. « Après des mois de travail, l'IA a mis au point des designs étranges, explique Kriegman, dont un qui ressemblait à Pac-Man. C’est très peu intuitif. Cela semble très simple, mais ce n’est pas quelque chose qu’un ingénieur humain pourrait imaginer. Pourquoi une petite bouche ? Pourquoi pas cinq ?

Malgré des questions sur la conception proposée de l’IA, ces résultats ont néanmoins été utilisés pour construire un xénobot parent. Ce parent a réussi à avoir des enfants et a ensuite eu des petits-enfants. Des trucs effrayants – pas seulement que nous avons créé un robot auto-réplicant, mais qu'un autre que nous avons construit (une IA) l'a conçu pour nous. "Les gens pensent depuis longtemps que nous avons découvert toutes les façons dont la vie peut se reproduire ou se reproduire", déclare Douglas Blackiston, Ph.D., qui a réuni les parents xénobots, "mais c'est quelque chose qui n'a jamais été observé. avant.'

Maintenant, l’idée de créatures artificielles et auto-reproductrices pourrait faire frissonner certaines personnes, cependant, nous n’avons pas à nous inquiéter des envahisseurs de style Pac-Man qui prennent le contrôle de la planète pour l’instant. Le système d’auto-réplication utilisé par les xénobots n’est pas entièrement réalisé, le processus s’éteignant après quelques générations. Néanmoins, les implications de cette avancée biotechnologique sont extrêmement profondes, notamment en matière de médecine.

Xénobots et médecine régénérative 

La médecine régénérative est un terme qui couvre les traitements ciblant les tissus endommagés, en se concentrant largement sur le remplacement et la réparation sélectifs des cellules. Son objectif principal étant le rajeunissement, il est souvent considéré comme un médicament anti-âge. Cependant, ce qui nous empêche de le développer efficacement est notre incapacité à dire avec précision aux cellules ce que nous voulons qu’elles fassent.

Le travail effectué à l’Université du Vermont nous a beaucoup rapprochés.

Les cellules embryonnaires de grenouille rassemblées par les xénobots se seraient normalement développées en peau de grenouille, cependant, entre les mains de l'équipe du Vermont, les cellules ont été réutilisées. «Nous les plaçons dans un contexte nouveau», explique Michael Levin, Ph.D., co-responsable de la recherche. «Nous leur donnons une chance de réinventer leur multicellularité.»

Même si les cellules possédaient le génome d’une grenouille, elles étaient libérées de tout chemin biologique prédéterminé et pouvaient utiliser leur intelligence génétique collective pour réaliser tout autre chose. «Nous travaillons à comprendre cette propriété», explique Bongard. « Il est important, pour la société dans son ensemble, que nous étudiions et comprenions comment cela fonctionne. »

En effet. En associant notre compréhension croissante de la structure cellulaire à la capacité d'une IA à créer des outils biologiques sur commande, nous pourrions bientôt avoir beaucoup plus de contrôle sur nos propres cellules que nous n'en avons jamais eu auparavant - les recherches menées par l'équipe du Vermont accordent nous donne la capacité de lutter contre les ravages du vieillissement cellulaire et d’augmenter la longévité humaine.

«Si nous savions comment dire à des collections de cellules de faire ce que nous voulions qu'elles fassent, nous aurions finalement la médecine régénérative», explique Levin. « C’est la solution aux blessures traumatiques, aux malformations congénitales, au cancer et au vieillissement. Tous ces différents problèmes existent parce que nous ne savons pas comment prédire et contrôler quels groupes de cellules vont se construire. Les Xenobots sont une nouvelle plateforme pour nous enseigner.

Faire de la technologie anti-âge une réalité

À ce stade précoce, il est difficile de véritablement saisir les applications potentielles des xénobots. "Tout ce que nous pouvons faire, c'est considérer les avantages de cette technologie par rapport aux robots traditionnels", explique Bongard, "à savoir qu'ils sont petits, biodégradables et heureux dans l'eau, même si cela pourrait les rendre utiles pour l'agriculture, la production de viande cultivée ou". Avec le dessalement de l'eau à faible coût, il ne fait aucun doute que la technologie anti-âge sera l'un des principaux domaines de recherche future. La perspective de bannir les maladies liées à l’âge des livres d’histoire sera certainement assez tentante pour toute équipe de recherche avant même de penser aux récompenses financières.

La médecine régénérative n’est peut-être pas encore à l’horizon, mais avec l’avènement des xénobots auto-reproducteurs, nous avons certainement fait un grand pas en avant. Avec la possibilité que nos propres cellules puissent être réorganisées pour lutter contre les caractéristiques du vieillissement, non seulement nous vivrons plus longtemps, mais nous pourrons en profiter davantage – vous pourriez rester en forme et bien dans vos trois cents ans. Vous voudrez peut-être prendre Pac-Man un peu plus au sérieux la prochaine fois que vous y jouerez, car son cousin, le xénobot, pourrait vous apporter l'élixir de vie dans un avenir pas trop lointain.

Les références:

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