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Les xénobots, des robots vivants capables de se reproduire

Aidés par l'intelligence artificielle, des biologistes ont élaboré, à partir de cellules souches de grenouille, une forme de vie dotée de capacités d'autoréplications inédites.

Cet article est issu du magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n°215 daté octobre/ décembre 2023.

Lorsqu'une cellule commence à se différencier, qu'elle acquiert une fonction et un rôle précis dans l'organisme, son destin semble fixé. Pourtant, ces dernières années, de nombreux travaux ont montré que, même une fois ce processus initié, les cellules peuvent parfois être reprogrammées, autrement dit dotées de nouvelles fonctions, voire recouvrer leur état de cellule souche aux destins pluriels ou s'assembler en différentes structures en fonction de leurs interactions avec les cellules voisines.

Les tout premiers "robots vivants"

C'est en expérimentant cette plasticité qu'en 2020, une équipe de scientifiques américains des universités Tufts, du Vermont et de Harvard ont développé les tout premiers "robots vivants". À partir de cellules souches prélevées sur des embryons de grenouilles sud-africaines, Xenopus laevis, et destinées à former la peau et le muscle cardiaque, ils ont créé de minuscules organismes sphériques appelés xénobots, contraction du nom de l'animal duquel proviennent les cellules et du terme robot.

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Ceux-ci pouvaient se déplacer dans une boîte de Pétri à l'aide de cils, communiquer entre eux, et même préserver leur intégrité. Un an plus tard, la même équipe allait plus loin en faisant appel à la puissance de calcul de l'intelligence artificielle. Son objectif : déterminer grâce à des simulations la forme optimale permettant aux xénobots de s'auto-reproduire. La configuration gagnante ressemble à une sphère dotée d'une cavité semblable à une bouche, qui rappelle le personnage de Pac-Man du jeu vidéo éponyme des années 1980.

À l'aide d'électrodes et de pinces chirurgicales, les biologistes ont alors sculpté à la main leurs nouvelles créatures. Chaque xénobot ainsi formé - composé de 4.000 à 5.000 cellules - a pu dès lors sonder son environnement par des mouvements circulaires à la recherche de cell[...]

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