Mi-naturels mi-synthétiques, l’avènement des robots biologiques

Il y a 7 heures, Mowgli a dit :

L’UNamur se lance dans BABots, un ambitieux projet européen mêlant biologie, génétique et robotique. Le but ? Modifier génétiquement le système nerveux de vers afin de leur conférer de nouveaux comportements. Ces robots biologiques pourraient protéger les cultures, éliminer des des contaminants du sol ou de l’eau ou accomplir des actes chirurgicaux.

Imaginez un être vivant à moitié naturel et à moitié robot. Vision de science-fiction ? Absolument pas, ce sera bientôt une réalité. Et cet être qui sera le fruit des techniques de biologie synthétique a même déjà un nom : BABot, pour Biological Animal roBot. Sa création requerra de reconfigurer génétiquement le système nerveux de petits animaux afin de leur faire produire de nouveaux comportements. Elle sera l’œuvre d’une équipe internationale de chercheur·euses (belges, allemand·es, italien·nes, finlandais·es et israélien·nes) en neurobiologie, biologie synthétique, comportement collectif, robotique et éthique, ainsi que d’une entreprise agrotechnique de pointe.

Coordonné par le professeur Elio Tuci de la Faculté d’Informatique et de l’institut de recherche naXys de l’Université de Namur, financé par le Conseil européen de l’innovation Horizon Europe – EIC PathFinder, le projet BABot débutera le 1er octobre 2023. Il promet une approche radicalement nouvelle de la bio-robotique. Et pourrait avoir un impact considérable sur l’agriculture de précision, la bio-industrie et la médecine.

Les BABots, ces êtres mi-vivants mi-robots, auront pour mission de servir l’humanité. “Nous imaginons, par exemple, des insectes agriculteurs produisant et distribuant des engrais et protégeant les cultures en luttant contre les parasites. Mais aussi des nématodes médecins pénétrant dans le corps, effectuant des procédures médicales spécifiques et repartant ensuite. Ou encore des cafards sanitaires nettoyant le système d’égouttage, mais restant en dehors de la maison, mentionnent les scientifiques du consortium international. Bien que certaines de ces tâches puissent également être accomplies par des moyens chimiques ou par des robots conventionnels, les BABots offriront un niveau d’agilité, de précision, d’efficacité et de biocompatibilité inégalé par toute autre technologie.”

Le tout premier système BABot sera un ver. Dénommé C. elegans, bien connu des biologistes, ce nématode ne dépasse pas un 1 mm de long. Sa petite taille est un atout pour le faire fonctionner dans des environnements complexes. Son système nerveux sera génétiquement reprogrammé afin qu’il agisse en collectif, avec d’autres nématodes de son espèce, de manière active et autonome. Leur tâche spécifique sera de détecter, localiser et attaquer les agents pathogènes envahissants dans un environnement agricole confiné.

Modifications génétiques

Au cœur du projet BABot réside donc l’idée révolutionnaire d’adapter synthétiquement le système nerveux d’un petit animal pour produire de nouveaux comportements conçus par l’homme. “Nous avons déjà établi une technique pour insérer génétiquement de nouvelles connexions synaptiques électriques dans les circuits neuronaux du nématode C. elegans. Cette technique s’est avérée très efficace pour modifier ses comportements naturels. Le projet BABot poussera cette approche encore plus loin, en mettant en œuvre des éléments comportementaux synthétiques entièrement nouveaux”, précise Pr Elio Tuci.

Pour ce faire, les scientifiques vont devoir ouvrir et modifier le génome de vers. “La modification génétique des animaux est une pratique courante en recherche fondamentale et est de plus en plus utilisée dans diverses applications. Par exemple, des vers tels que C. elegans ont été génétiquement reprogrammés pour servir de biocapteurs de composés toxiques ou de métabolites liés à des maladies. Des poissons ont été conçus pour devenir fluorescents lorsqu’ils rencontrent des polluants ; des vers à soie pour produire de la soie d’araignée. La nouveauté essentielle qui distingue les BABots des simples animaux transgéniques est qu’ils seront actifs et autonomes et qu’ils produiront des réponses complexes souhaitées dans des situations particulières. Au lieu de se contenter de signaler la présence d’une substance cible, ils agiront pour l’éliminer de manière efficace et ciblée.”

Les BABots seront une toute nouvelle forme animale de biologie synthétique fonctionnant à plus grande vitesse, sur de plus grandes surfaces, et présentant des comportements plus complexes que leurs cousines naturelles.

Du labo à la ferme

Si, à terme, les scientifiques imaginent que les BABots pourraient intégrer la nature, cela ne sera pas le cas dans le cadre du projet européen. En effet, les tous premiers robots biologiques seront créés en laboratoire, dans des boîtes de pétri, dans le respect de règles de sécurité strictes. 

Dans un second temps, des essais seront menés dans une ferme italienne spécialisée en agriculture verticale, ZERO Farm. “Au sein de cet environnement agricole contrôlé et confiné, comprenant des systèmes de culture de plantes en cycle fermé et hors sol, les tests auront lieu dans des récipients confinés et isolés. De quoi nous permettre d’évaluer les interactions des BABots avec les machines de la ferme (pompes, sondes, tuyauterie) et avec les cultures cibles, notamment les laitues et les fraisiers. Il s’agira de leur offrir une protection contre divers agents pathogènes généralement insensibles aux attaques des nématodes. Mais aussi de leur distribuer des bactéries bénéfiques au niveau racinaire”, poursuit le scientifique.

Des risques qui semblent maîtrisés

Mais ensuite, si les essais sont concluants, si la législation le permet, si l’intérêt commercial s’affirme et si l’acceptation sociétale est favorable (oui, ça fait beaucoup de “si”), les nématodes transgéniques pourraient se retrouver dans un environnement ouvert. Notamment en vue de contribuer à recycler le plastique ou à restaurer les sols tellement dégradés par les activités humaines. 

Avec comme risque une hybridation avec les souches naturelles, voire une supplantation de ces dernières ? Les scientifiques ne le pensent pas. “Les BABots ne surpasseront pas les souches sauvages naturelles, car leurs comportements modifiés entraîneront des coûts énergétiques substantiels et les exposeront à des dangers, ce qui réduira considérablement leur capacité d’adaptation. Néanmoins, à l’avenir, la dissémination des BABots dans l’environnement ne sera envisagée qu’après l’élaboration rigoureuse d’une stratégie de confinement biologique solide et d’un cadre réglementaire rigoureux”, précisent les scientifiques du projet européen. 

Ces derniers vont également doter leurs nématodes transgéniques de sortes d’interrupteurs génétiques garantissant leur stérilité, afin d’éviter toute reproduction entre eux ou avec des souches sauvages naturelles. Ils vont aussi les rendre totalement dépendants de certaines substances non naturelles pour leur existence, de sorte qu’ils soient incapables de survivre sans cela.

Laetitia Theunis

Chimiste et océanographe de formation, Laetitia a troqué son tablier de chercheur contre une plume de journaliste par passion pour la vulgarisation scientifique.

Elle a fait ses armes au Soir, avant de rejoindre le Vif et de devenir rédactrice en chef du Daily Science. Adepte de la randonnée et de la cuisine sauvage, elle aime s'immerger dans la nature et sortir des sentiers battus.

 

https://kingkong-mag.com/babots/

Très intéressant! Je crois beaucoup aux progrés via la biologie synthétique (sans surprise….), et les applications décrites ouvrent de nouvelles perspectives. 

Attention cependant quand la journaliste écrit “Imaginez un être vivant à moitié naturel et à moitié robot”, je crois qu’elle n’a pas bien compris (il est rare que les journalistes scientifiques comprennent bien le sujet dont ils parlent….) ce qu’est la biologie synthétique: ce babots seront entièrement vivants, rien de robotique là-dedans.

J’ai découvert récemment ces projets européens EIC, ca a l’air pas mal, j’en ferai peut-être un sur les ordinateurs vivants.

Les apprentis sorciers à l'oeuvre...L'empirisme inconséquent de certains m'effraie toujours...

Dégoûtant encore ,  pas de respect pour la vie . Les futurs générations devront se méfier de leur entourages , animaux minuscules malveillants . Encore une menace invisible , comme avec l’IA .

Il y a 23 heures, querida13 a dit :

Les apprentis sorciers à l'oeuvre...L'empirisme inconséquent de certains m'effraie toujours...

Moi ce qui m’étonne toujours c’est que les gens sont souvent effrayés par ce qu’ils ne connaissent pas, cela semble valable de tout temps.

il y a 38 minutes, castet-barou a dit :

Dégoûtant encore ,  pas de respect pour la vie . Les futurs générations devront se méfier de leur entourages , animaux minuscules malveillants . Encore une menace invisible , comme avec l’IA .

Même remarque, et il fait bien mieux vivre aujourd’hui qu’il y a 1000 ans (en fait on vit tous avec plus de confort que les rois de l’époque!), et c’est grâce aux progrès technologiques.

il y a 49 minutes, SpookyTheFirst a dit :

Moi ce qui m’étonne toujours c’est que les gens sont souvent effrayés par ce qu’ils ne connaissent pas, cela semble valable de tout temps.

Même remarque, et il fait bien mieux vivre aujourd’hui qu’il y a 1000 ans (en fait on vit tous avec plus de confort que les rois de l’époque!), et c’est grâce aux progrès technologiques.

Il y a 1000 ans et avec la technologie de l’époque on ne pouvait pas détruire l’humanité.

Il y a 1000 ans la technologie n’abîmait pas la planète au point de faire disparaître la moitié des espèces et de se poser la question de sa viabilité  pour nous-mêmes. 

C’est seulement toi et une part de la population qui vivent  comme les rois de l’époque . D’ici ? , d’où d’ailleurs !? , les Polynésiens ou d’autres n’avaient t’ils pas une vie formidable il a mille ans ?.

Il y a 2 heures, castet-barou a dit :

Il y a 1000 ans et avec la technologie de l’époque on ne pouvait pas détruire l’humanité.

Il y a 1000 ans la technologie n’abîmait pas la planète au point de faire disparaître la moitié des espèces et de se poser la question de sa viabilité  pour nous-mêmes. 

Il n’y a aucun doute que la technologie permet d’avoir plus d’impact sur le monde, pour le pire et le meilleur.

Je ne suis pas au courant de faits établis vers un danger de viabilité pour nous-mêmes, l’humanité n’a sans doute jamais eu une aussi bonne santé et éducation.

Il y a 2 heures, castet-barou a dit :

C’est seulement toi et une part de la population qui vivent  comme les rois de l’époque . D’ici ? , d’où d’ailleurs !? , les Polynésiens ou d’autres n’avaient t’ils pas une vie formidable il a mille ans ?.

Tu vis dans un logement, tu mange tous les jours, tu n’es pas en danger constant, tu as accès à l’eau potable, tu es correctement vêtu, tu peux te laver quand tu veux, tu peux consulter un docteur? 
Alors toi aussi tu vis comme un roi de l’époque.

Et donc, je doute que tu aurais aimé avoir la vie formidable d’il y a 1000 ans…

Le 30/07/2024 à 09:53, SpookyTheFirst a dit :

Moi ce qui m’étonne toujours c’est que les gens sont souvent effrayés par ce qu’ils ne connaissent pas, cela semble valable de tout temps.

Même remarque, et il fait bien mieux vivre aujourd’hui qu’il y a 1000 ans (en fait on vit tous avec plus de confort que les rois de l’époque!), et c’est grâce aux progrès technologiques.

Et si tu cessais de pratiquer un positivisme béat et si,  par honnêteté intellectuelle tu parlais aussi des inconvénients de ces mêmes" progrès" technologiques? (ravages environnementaux, pollution atmosphérique, surpopulation, réchauffement climatique, irradiation, déchets nucléaires, effondrement des  sous-sols exploités pour le pétrole ou pour les métaux, pollution des eaux, déboisement,  rupture des chaines alimentaires naturelles, présence de verrues industrielles, décharges, rejet de dioxines, marées noires, boues rouges...)

il y a 1 minute, querida13 a dit :

Et si tu cessais de pratiquer un positivisme béat et si,  par honnêteté intellectuelle tu parlais aussi des inconvénients de ces mêmes" progrès" technologiques? (ravages environnementaux, pollution atmosphérique, surpopulation, réchauffement climatique, irradiation, déchets nucléaires, effondrement des  sous-sols exploités pour le pétrole ou pour les métaux, pollution des eaux, déboisement,  rupture des chaines alimentaires naturelles, présence de verrues industrielles, décharges, rejet de dioxines...)

J’ai dis “Il n’y a aucun doute que la technologie permet d’avoir plus d’impact sur le monde, pour le pire et le meilleur.” ce n’est pas du positivisme béat il me semble.

Quant à dire qu’il fait mieux vivre aujourd’hui qu’il y a 1000 ans, c’est un fait.
 

Si tu trouve le progrés technologique si mauvais, je te propose d’être cohérent avec tes convictions et de t’en passer au lieu de cracher dans la soupe…. 

il y a 14 minutes, SpookyTheFirst a dit :

 

Quant à dire qu’il fait mieux vivre aujourd’hui qu’il y a 1000 ans, c’est un fait.(...)
 

 

 

C'est une vue de l'esprit...Il y a mille ans  il n'y avait sur la  terre entière qu'autour de 400 000 000 d'humains L'espérance de vie était faible, la vie transitoire et souvent courte. 

Cela signifiait plus de nourriture gratuite naturellement disponible, moins de propriétés privées, plus d'eau  et d'air purs , très largement moins de pollution, des espaces vierges à découvrir à foison, largement davantage  d'animaux sauvages, (et donc de proies potentielles), de champignons, d'oiseaux, une vie moins stressée, moins de matérialisme, pas  de gadgets, moins de bruits mécaniques, pas d'embouteillages, pas de barres d'immeubles bouchant l'horizon, très largement moins de promiscuité pas de macadam d'un gris uniforme , s'étalant sur tous les chemins de terre du monde, pas de bombes atomique, pas de propagande, (hormis celle du prêtre local) pas de publicité, pas d'avions polluant le ciel et les oreilles des riverains d'aéroport, pas de marée noire responsable de la disparition d'espèces marines, pas de guerre mondiale, très largement moins de grands vieillards et moins de problèmes de retraites. pas de dépenses à effectuer pour financer des programmes spatiaux...

il y a une heure, SpookyTheFirst a dit :

 

Si tu trouve le progrés technologique si mauvais, je te propose d’être cohérent avec tes convictions et de t’en passer au lieu de cracher dans la soupe…. 

 

J'y travaille...