Des cellules assemblées selon un plan conçu par intelligence artificielle : la recette des xénobots trouble la frontière entre la technique et la biologie. Pour leurs inventeurs, ils sont le futur de la dépollution et de la médecine de précision. Mais comment estimer les impacts environnementaux de ces objets hybrides et anticiper un cadre bioéthique ?
Après l’édition du génome, qui permet de modifier les caractéristiques de plantes ou d’animaux, pourra-t-on construire la vie à partir de zéro ? C’est la promesse de la robotique « biohybride », une discipline au croisement de la robotique et des biotechnologies qui se développe depuis les années 2000. Parmi les découvertes phares du domaine, on trouve les xénobots.
Ces petites boules de moins d’un millimètre composées de quelques milliers de cellules sont les premières entités organiques fabriquées grâce à de la microchirurgie. Les xénobots sont les derniers représentants des robots biologiques, ou biobots, après les spermbots1 – des spermatozoïdes modifiés – et les méduses augmentées2. Ils sont constitués de cellules du xénope, un amphibien ressemblant à une grenouille, très répandu dans les laboratoires de recherche comme modèle expérimental.
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En 2020, les premiers xénobots ont des comportements assez limités. Mais très vite, l’équipe américaine à l’origine de leur création développe un moyen d’affiner ces entités, en les concevant par intelligence artificielle.
Ils sont d’abord simulés informatiquement, ce qui permet de tester des milliers de formes potentielles jusqu’à tomber sur celle qui répond aux attentes des chercheurs. « Des algorithmes de plus en plus puissants permettent de prédire quels sont les agencements de cellules associés à des fonctions et à des comportements particuliers », indique Jean-François Bodart, professeur de biologie du développement à l’université de Lille.
Certains xénobots sont ainsi capables de se déplacer, d’éviter des obstacles, d’attraper de petits objets, de se régénérer, voire de se répliquer sur plusieurs générations en assemblant d’autres cellules en de nouveaux xénobots. Ils survivent même quelques semaines dans un environnement contrôlé. Sans cette approche, impossible de tester manuellement autant de configurations.
Mais cela a un coût. Michael Levin, responsable de l’équipe scientifique qui a développé les xénobots à l’université Tufts, dans le Massachusetts, considère que « ce processus peut être très énergivore, car son empreinte carbone augmente à chaque seconde de simulation. C’est sans doute la préoccupation éthique la plus urgente »3.
Pour le moment cantonnés aux laboratoires, les biobots suscitent de grandes ambitions chez les scientifiques qui développent cette technologie. Dans leurs publications, les chercheurs pointent la capacité de ces robots organiques à détecter et capter des polluants dans les cours d’eau.
S’ils ont démontré cet usage dans le cadre d’expériences contrôlées, cela implique d’être capable dans un second temps de rassembler les biobots lâchés dans l’environnement puis de les récolter. Or, une fois fabriqués, les xénobots ne sont plus manipulables et agissent simplement selon leur « programmation » cellulaire.
« Une des problématiques au cœur de cette technologie réside dans l’instrumen-talisation du vivant »
Dans le domaine de la santé, les chercheurs espèrent que les xénobots aideront à comprendre comment les cellules s’organisent et permettre ainsi des progrès en médecine régénérative. Ils soulignent aussi leur potentiel pour transporter des médicaments dans le corps ou stimuler la réparation de tissus.
Dans ce but, l’équipe de Michael Levin a développé en 2023 des anthrobots4, des robots composés, cette fois-ci, de cellules humaines. « Le concept fonctionne, mais il y a une grande différence entre le petit tas de cellules dans une boîte de Petri et le robot qui détecte et traite un type particulier de tumeur, relève Simon Garnier, professeur de biologie au New Jersey Institute of Technology et collaborateur des scientifiques ayant développé les xénobots. Il y a encore de nombreux obstacles identifiés concernant les interactions avec les tissus et la survie des robots à l’intérieur du corps. Est-ce qu’on saura les faire ressortir, une fois dans l’organisme ? On se posera peut-être encore la question dans trente ans. »
Pour le moment, ces recherches ont principalement été financées par les agences publiques américaines comme la NSF, les NIH ou la Darpa5. Elles ont notamment reçu près de 8 millions de dollars dans le but de développer la fabrication à grande échelle6.
Si les xénobots sont encore loin de sortir des laboratoires, Michael Levin et Joshua Bongard préparent déjà leur passage à l’étape industrielle… Les deux chercheurs ont déposé un brevet concernant la fabrication des xénobots et cofondé Fauna Systems, une start-up dont le but est d’identifier des applications commercialement viables pour des biobots.
En 2025, l’entreprise a levé près de 2 millions de dollars auprès de sociétés d’investissement spécialisées dans la technologie et les biomatériaux7.
Il reste cependant difficile de mesurer toutes les conséquences possibles des xénobots sur l’environnement. « Quel est leur impact sur la biodiversité ? Y a-t-il un risque de concentrer des polluants dans un endroit indésirable ? Est-on sûr qu’ils puissent se dégrader ? », se demande Jean-François Bodart.
Dans la nature, des xénobots qui survivraient ou continueraient de se répliquer pourraient intégrer la chaîne alimentaire… avec les polluants qu’ils auront récoltés. Jean-François Bodart perçoit également « le danger d’une forme de solutionnisme technologique qui risquerait de nous déresponsabiliser de la pollution générée en amont ».
Malgré ces incertitudes, les biobots sont amenés à se complexifier. Pour augmenter leur durée de vie, ils pourraient être pourvus d’un système digestif pour s’alimenter. Et, dans ce cas, survivre bien plus longtemps dans l’environnement, au lieu de disparaître en quelques jours.
Ce caractère « biodégradable » est pourtant mis en avant par les chercheurs. Dans un article paru en 2020, des bioéthiciens se demandent d’ailleurs si « des biobots dotés d’un système nerveux pourraient devenir sentients »8. Des robots plus complexes risqueraient aussi de se comporter de façon inattendue, c’est-à-dire en dehors de la fonction pour laquelle ils ont été conçus.
De son côté, Michael Levin revendique une responsabilité « envers les victimes de malformations congénitales, de blessures, de cancers, de maladies dégénératives, ainsi qu’envers les animaux actuellement utilisés pour la recherche qui pourraient être partiellement remplacés »9. Il considère que lui et ses collègues ont un devoir moral à poursuivre leurs recherches, et que les effets indésirables de cette technologie doivent être mis en balance avec ses bienfaits potentiels.
Pour Jean-François Bodart, qui enseigne la bioéthique, « une des problématiques au cœur de cette technologie réside dans l’instrumentalisation du vivant ». Si la recherche est encadrée par des lois de bioéthique concernant l’expérimentation animale et l’utilisation de cellules souches, aucun cadre n’est pour le moment prévu concernant les potentielles applications industrielles.
Au sein de la communauté scientifique, des appels à créer une gouvernance sur la robotique biohybride et à définir un cadre éthique précis ont en tout cas été lancés10. « Il faut absolument que les juristes se penchent sur cette question pour qu’une réglementation émerge avant qu’il n’y ait des applications. »
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