Des chercheurs de l’université Tufts (USA) sont parvenus à créer des mini-robots biologiques à partir de cellules humaines. Ces derniers sont capables de se déplacer et d’aider à réparer des neurones.

Un patient gravement blessé ou malade sauvé par des mini-robots qui “réparent” son organisme… Quasi tous les films de science-fiction ont ce type de scène. Ce scénario n’est presque plus futuriste. Des chercheurs de l’université Tufts sont parvenus à créer de minuscules robots biologiques à partir de cellules de trachée humaines.

Des mini-robots à base de cellules humaines capables de soigner des neurones

Baptisés Anthrobots, ces robots biologiques créés par l’équipe ont une taille pouvant aller de la largeur d'un cheveu humain à la pointe d'un crayon bien taillé. Lors des tests menés en laboratoire, les chercheurs ont remarqué que ces petits “biorobots” pouvaient se déplacer de différentes manières sur une surface de neurones humains et favoriser la croissance pour réparer les portions neuronales abîmées. La manière exacte dont les Anthrobots parviennent à ce résultat n’est pas claire. Toutefois, l’équipe confirme que les neurones situés dans la zone couverte par un assemblage de plusieurs mini-robots (superbot), se sont développés. “Les assemblages Anthrobot encourageaient une cicatrisation efficace des tissus neuronaux vivants”, notent les chercheurs dans un communiqué.

Faire appel à des cellules humaines a plusieurs avantages selon eux : cela permet de fabriquer des robots biologiques à partir des propres cellules d'un patient, évitant ainsi les réponses immunitaires ou l’usage d’immunosuppresseurs. Leur durée de vie varie de 45 à 60 jours dans des conditions de laboratoire avant de se biodégrader naturellement.

Comment sont créés les mini-robots biologiques ?

Chaque Anthrobot est au départ une cellule unique de la surface de la trachée, prélevée sur un humain. Cette dernière est recouverte de cellules ciliées, assez similaires à des poils ou des cils microscopiques. Lorsqu’elle est cultivée en laboratoire, elle forme spontanément une minuscule sphère multicellulaire, appelée organoïde. C’est un atout, car l’équipe a développé une méthode de croissance qui incite les “poils” à se tourner vers l’extérieur. Cette disposition permet au mini-robot biologique – au bout de quelques jours – d’avoir la capacité de se déplacer. Les cellules ciliées agissant comme des rames.

"Les assemblages cellulaires que nous construisons en laboratoire peuvent avoir des capacités qui vont au-delà de ce qu'ils font dans le corps", explique le Pr Michael Levin responsable de l'étude publiée dans Advanced Science. "Il est fascinant et complètement inattendu que les cellules trachéales normales d'un patient, sans modifier leur ADN, puissent se déplacer d'elles-mêmes et favoriser la croissance des neurones dans une région endommagée", ajoute-t-il. "Nous examinons maintenant comment fonctionne le mécanisme de guérison et nous nous demandons ce que ces constructions peuvent faire d'autre."

L’équipe avance qu’avec des recherches et découvertes supplémentaires, les biorobots pourraient avoir pour application l'élimination de l'accumulation de plaque dans les artères des patients atteints d'athérosclérose, la réparation de lésions de la moelle épinière ou du nerf rétinien, la reconnaissance de bactéries ou de cellules cancéreuses ou l'administration de médicaments dans des tissus ciblés.