Révolution médicale: ces mini-robots nous « réparent » de l’intérieur !
Des robots biologiques minuscules fabriqués à partir de cellules humaines, capables de réparer des tissus neuronaux endommagés, ont été développés par des scientifiques. Ces « anthrobots » ont été créés à partir de cellules trachéales humaines et pourraient potentiellement être utilisés dans le domaine de la médecine personnalisée.
Cette recherche « indique la voie vers une ‘ingénierie tissulaire 2.0’ qui contrôle de manière synthétique un éventail de processus de développement », déclare Alex Hughes, bio-ingénieur à l’Université de Pennsylvanie à Philadelphie. Le biologiste du développement Michael Levin, de l’Université de Tufts à Medford, dans le Massachusetts, et ses collègues avaient précédemment développé de minuscules robots à partir de grappes de cellules embryonnaires de grenouille. Cependant, les applications médicales de ces « xénobots » étaient limitées, car ils n’étaient pas dérivés de cellules humaines et devaient être sculptés manuellement dans la forme désirée. Les chercheurs ont maintenant développé des anthrobots auto-assemblants et étudient leur potentiel thérapeutique en utilisant des tissus humains cultivés en laboratoire. Ils ont publié leurs résultats dans Advanced Science.
Levin et son équipe ont fait croître des sphéroïdes de cellules cutanées trachéales humaines dans un gel pendant deux semaines, avant de retirer les amas et de les faire croître pendant une semaine supplémentaire dans une solution moins visqueuse. Cette seconde étape a permis de provoquer le déplacement des minuscules poils sur les cellules (appelés cils) de l’intérieur vers l’extérieur des sphéroïdes. Ces cils ont ensuite naturellement agi comme des rames permettant de se mouvoir ! Les chercheurs ont par ailleurs découvert que les anthrobots résultants, chacun contenant quelques centaines de cellules, nageaient souvent selon plusieurs schémas. Certains nageaient en ligne droite, d’autres en cercles ou en arcs, et certains se déplaçaient de manière chaotique.
Pour tester le potentiel thérapeutique des anthrobots, Levin et ses collègues en ont placé plusieurs dans une petite boîte de Pétri. Là, les anthrobots se sont fusionnés pour former un « superbot », que les chercheurs ont placé sur une couche de tissu neuronal qui avait préalablement été griffée afin de provoquer une blessure. En l’espace de trois jours, le tissu neuronal s’était complètement régénéré sous le superbot. Ce résultat était surprenant, selon Gizem Gumuskaya, co-auteur de l’étude et également biologiste du développement à Tufts, car les cellules des anthrobots ont été capables d’effectuer cette fonction de réparation sans nécessiter de modification génétique. « Il n’est pas évident d’obtenir ce genre de réponse », souligne-t-elle.
À l’avenir, Levin, Gumuskaya et leurs collègues estiment que les anthrobots fabriqués à partir de tissus d’une personne pourraient être utilisés pour déboucher les artères, éliminer les mucosités ou délivrer des médicaments, avec ou sans génie génétique. En combinant plusieurs types de cellules et en explorant d’autres stimuli, il pourrait également être possible de développer des biobots – des robots fabriqués à partir de matériaux biologiques – avec des applications potentielles dans la construction durable et l’exploration spatiale.
