Xénobots, anthrobots, neurobots :
ces robots faits de cellules vivantes.
Ils n’ont ni moteur, ni batterie, ni circuit imprimé. Ils se déplacent pourtant, contournent des obstacles, transportent de petites charges et se réparent après une blessure. Six ans après les premiers, une équipe leur a ajouté des neurones, et ces neurones ont fait quelque chose que personne ne leur avait demandé.
Ce qu’est un robot biologique
Le mot robot induit en erreur. Il n’y a ici ni assemblage mécanique, ni programme informatique embarqué, ni source d’énergie extérieure. Rien qui ressemble de près ou de loin à une machine.
Un robot biologique est un amas de cellules vivantes assemblées de manière à produire une fonction. Les premiers mesuraient moins d’un millimètre et comptaient quelques milliers de cellules prélevées sur des embryons de grenouille africaine à griffes, espèce de laboratoire utilisée depuis des décennies en biologie du développement.
Leur autonomie tient à une astuce élégante. Les cellules embryonnaires contiennent une réserve de vitellus maternel, sorte de garde-manger interne qui alimente l’ensemble pendant une dizaine de jours. Aucune alimentation, aucun branchement, aucun support synthétique n’est nécessaire. Passé ce délai, la réserve s’épuise et la structure se désagrège, ce qui constitue à la fois une limite technique et une sécurité biologique.
Ce qui trouble n’est donc pas leur puissance, dérisoire, mais leur statut. Ils ne sont pas des organismes, puisqu’ils ne correspondent à aucune espèce et ne se reproduisent pas de manière classique. Ils ne sont pas non plus des machines, puisqu’ils sont entièrement faits de vivant. Cette zone grise est précisément l’objet de la recherche.
Comment on en fabrique un
La méthode initiale tenait autant de la microchirurgie que de l’informatique, et c’est ce mélange qui a rendu ces travaux célèbres.
- Des cellules sont prélevées sur des embryons, puis séparées et préparées.
- Un algorithme évolutionnaire teste par simulation des milliers d’agencements possibles et retient ceux qui produisent le mouvement recherché.
- Les formes retenues sont ensuite reproduites à la main, à la pince et au scalpel, sous microscope.
- Les cellules, replacées ensemble, s’organisent d’elles-mêmes en une structure fonctionnelle capable d’agir dans un milieu liquide.
- Le comportement obtenu est observé, mesuré, et sert à affiner la génération suivante.
Le rôle du calcul mérite d’être précisé, car il est souvent exagéré. L’algorithme ne programme pas les cellules et ne leur dicte aucun comportement. Il explore un espace de formes possibles bien trop vaste pour être parcouru à la main, et propose des candidats. Ce sont ensuite les cellules qui font le travail, selon leurs propres règles biologiques. Cette manière d’utiliser la puissance de calcul pour défricher un terrain inaccessible autrement rappelle la résolution par une intelligence artificielle d’un problème mathématique ouvert depuis quarante-cinq ans.
Cette phase de simulation a un coût rarement évoqué. Michael Levin, qui dirige ces travaux, souligne que le processus est énergivore et que son empreinte carbone augmente à chaque seconde de calcul, question que nous abordions à propos de la consommation d’eau et d’électricité des systèmes d’intelligence artificielle.
Trois générations en six ans
Le domaine avance vite, et chaque étape lève une contrainte de la précédente.
- 2020, les xénobots : cellules d’embryons de grenouille, conception assistée par algorithme, façonnage manuel. Travaux menés par les équipes de Michael Levin à l’université Tufts et de Josh Bongard à l’université du Vermont.
- 2021 : démonstration d’une réplication cinématique. Les structures rassemblent des cellules libres dans leur environnement pour former de nouvelles unités, sur quelques cycles.
- 2023, les anthrobots : construits à partir de cellules trachéales humaines adultes, sans aucune modification génétique. Taille de trente à cinq cents micromètres. Ils s’auto-assemblent, ce qui supprime l’étape de découpe manuelle et permet une production en essaims.
- Même année : les anthrobots favorisent la croissance de neurones dans une zone lésée, en culture. Travaux de Gizem Gumuskaya, à Tufts et à l’institut Wyss de Harvard.
- Février 2026, les neurobots : implantation de cellules précurseurs neurales dans des structures de grenouille, publiée dans la revue Advanced Science.
L’étape de 2021 mérite une explication, car le mot réplication a beaucoup circulé sans être défini. Il ne s’agit pas de reproduction au sens biologique : aucune division cellulaire, aucun matériel génétique transmis. Placés dans un milieu contenant des cellules libres, les xénobots les rassemblent en tas par leurs déplacements, et ces tas s’organisent à leur tour en nouvelles structures capables du même comportement. Le procédé s’épuise au bout de quelques cycles, faute de matière disponible. C’est un mécanisme purement mécanique, spectaculaire mais sans commune mesure avec une capacité de prolifération autonome.
Le saut de 2023 est le plus important sur le plan pratique. Passer de cellules d’embryon de grenouille à des cellules humaines adultes, y compris prélevées sur des patients âgés, change la nature du projet. Une structure fabriquée à partir des propres cellules d’un patient n’a pas de raison d’être rejetée par son organisme, ce qui lève l’un des obstacles majeurs à toute perspective thérapeutique.
L’auto-assemblage a une conséquence pratique décisive : là où les premiers modèles demandaient une manipulation individuelle sous microscope, les suivants se forment en parallèle par milliers dans une boîte de culture.
La surprise de février 2026
La question posée par Haleh Fotowat, de l’institut Wyss, et Michael Levin était directe : que se passe-t-il si l’on ajoute des neurones à ces structures, sans leur assigner aucune fonction ?
Le procédé est d’une simplicité déconcertante. Du tissu ectodermique est prélevé sur un embryon. Il s’enroule spontanément en sphère en une trentaine de minutes. Avant que la sphère ne se referme, les chercheurs y insèrent des cellules précurseurs neurales issues d’un second embryon donneur. Aucune consigne, aucune orientation : ces cellules se différencient selon les seuls signaux que leur envoie ce corps entièrement nouveau.
Elles deviennent des neurones fonctionnels, qui étendent des prolongements à l’intérieur de la structure et vers sa surface. Les neurobots obtenus présentent une forme plus allongée, des mouvements plus complexes que leurs homologues sans neurones, et un profil génétique profondément modifié : plus de 6 700 gènes y sont surexprimés. Les récepteurs au glutamate, au GABA, à la sérotonine, à la dopamine et à l’acétylcholine sont tous présents.
Puis vient le résultat qui a retenu l’attention de toute la communauté. Parmi les gènes activés figurent ceux de la perception visuelle : rhodopsine, opsines des cônes, protéines que l’on ne trouve normalement que dans les yeux des têtards. Aucun enrichissement comparable n’a été observé dans les structures dépourvues de neurones. Personne n’a demandé à ces cellules d’allumer ces programmes, et aucune pression de sélection ne les y poussait.
Comment lire ce résultat sans le surinterpréter ? Il ne signifie pas que ces structures voient, ni qu’elles perçoivent quoi que ce soit. Activer les gènes d’une protéine ne suffit pas à constituer un organe sensoriel, encore moins une expérience. Ce que l’observation suggère est plus subtil et plus intéressant : placé dans un corps entièrement nouveau, un tissu nerveux semble explorer des programmes de développement disponibles dans son génome, y compris ceux d’organes qui n’ont aucune raison d’apparaître là. La biologie du développement dispose donc ici d’un banc d’essai inédit pour observer ce que font des cellules lorsqu’on les prive de leur contexte habituel.
Ce qu’ils savent faire, et ce qu’ils ignorent
L’inventaire des capacités impressionne. Celui des absences remet l’ensemble à sa place, et les deux méritent d’être lus ensemble.
- Ils se déplacent de manière autonome dans un milieu liquide, grâce au battement coordonné de leurs cils.
- Ils naviguent dans des passages, contournent des obstacles et poussent de petites charges.
- Ils se réparent après une lésion, refermant une blessure infligée expérimentalement.
- Ils se regroupent et coopèrent, et certains modèles rassemblent des cellules libres pour former de nouvelles unités.
- Ils n’ont ni cerveau, ni organes complets, ni appareil sensoriel constitué, ni système reproducteur.
- Ils ne survivent pas hors d’un milieu contrôlé et se désagrègent quand leur réserve interne s’épuise.
Le mot autonomie doit être manié avec précaution ici. Ces structures ne décident de rien et ne poursuivent aucun objectif. Leurs comportements émergent de règles cellulaires locales, de la même manière qu’une colonie de fourmis produit des trajets efficaces sans qu’aucune fourmi ne les ait conçus. Le décalage entre cette réalité et le mot robot explique une bonne part du malaise que le sujet suscite, malaise que documentent aussi les enquêtes sur la perception partagée des technologies émergentes.
Nos catégories mentales rangent le vivant d’un côté et la machine de l’autre. Ces structures ne rentrent dans aucune des deux, et c’est cette absence de case disponible qui produit l’inconfort, bien plus que ce qu’elles font réellement.
Les applications envisagées
Les perspectives annoncées sont vastes. Leur état d’avancement réel est beaucoup plus modeste, et la distinction vaut d’être tenue fermement.
En médecine, trois pistes reviennent : la réparation de tissus, le transport ciblé de médicaments, et la compréhension même de la façon dont les cellules s’organisent, qui intéresse la médecine régénérative indépendamment de toute application directe. Le seul résultat thérapeutique publié à ce jour reste la stimulation de croissance neuronale observée en boîte de culture, sur des neurones lésés.
En environnement, la piste la plus avancée concerne la détection de polluants. Michael Levin a cofondé une entreprise dont l’objectif initial porte sur la détection de contaminants en aquaculture et dans les eaux usées. C’est aujourd’hui le débouché commercial le plus concret annoncé.
Une mise en garde de chercheur mérite d’être citée, parce qu’elle dit l’essentiel. Simon Garnier, professeur de biologie au New Jersey Institute of Technology et collaborateur des équipes concernées, résume la situation ainsi : le concept fonctionne, mais l’écart reste immense entre un petit tas de cellules dans une boîte de Petri et un dispositif capable de détecter et de traiter un type particulier de tumeur. De nombreux obstacles subsistent.
Les questions ouvertes
Le risque immédiat est faible, et il faut le dire clairement. Ces structures ne survivent pas hors du laboratoire, ne se reproduisent pas de manière durable et n’ont aucune capacité d’action au-delà de quelques millimètres.
Les questions sérieuses portent ailleurs. La première tient au statut juridique : une entité vivante fabriquée, qui n’appartient à aucune espèce, ne relève ni du droit des animaux, ni de celui des organismes génétiquement modifiés, ni de celui des dispositifs médicaux. Aucun cadre ne lui correspond exactement.
La deuxième concerne le seuil à partir duquel une précaution supplémentaire s’impose. Un amas de cellules cutanées ne pose aucun problème de sensibilité. Une structure dotée de neurones fonctionnels, qui active spontanément des programmes liés à la perception, déplace la discussion sans pour autant la trancher : rien n’indique la moindre expérience subjective, et rien ne permet non plus de l’exclure définitivement. Un neuroscientifique extérieur à ces travaux a qualifié le résultat de bonne boîte de Pandore, formule qui résume assez bien la situation.
La troisième est écologique. Toute perspective de diffusion hors du laboratoire, y compris pour dépolluer, supposerait d’évaluer le devenir de ces structures dans un milieu naturel. Aucune méthodologie d’évaluation n’existe pour un objet de cette nature. Ces angles morts réglementaires ressemblent à ceux que nous décrivions à propos de la conformité face aux technologies émergentes : la difficulté n’est pas technique, elle tient à l’absence de catégorie préexistante.
Ce qu’on nous demande le plus souvent.
Qu’est-ce qu’un xénobot exactement ?
Un amas de cellules vivantes de moins d’un millimètre, prélevées sur des embryons de grenouille africaine à griffes et assemblées pour produire une fonction. Il n’a ni moteur, ni circuit, ni source d’énergie externe : sa réserve interne l’alimente une dizaine de jours.
Quelle différence avec un anthrobot ?
L’anthrobot, apparu en 2023, est construit à partir de cellules trachéales humaines adultes sans modification génétique. Il mesure de trente à cinq cents micromètres et s’auto-assemble, ce qui supprime le façonnage manuel et permet une production par milliers.
Qu’est-ce qu’un neurobot ?
Une structure de grenouille dans laquelle des cellules précurseurs neurales ont été implantées, décrite en février 2026 dans Advanced Science. Ces cellules deviennent des neurones fonctionnels, modifiant la forme, les mouvements et l’expression génétique de l’ensemble.
Pourquoi les gènes de la vision ont-ils surpris ?
Parce que rien ne les appelait. Les neurobots ont activé spontanément des programmes liés à la perception lumineuse, dont la rhodopsine et les opsines des cônes, normalement présentes dans les yeux des têtards. Aucun enrichissement comparable n’apparaît sans neurones.
Sont-ils dangereux ?
Le risque immédiat est faible : ils ne survivent pas hors d’un milieu contrôlé, se désagrègent quand leur réserve s’épuise et n’agissent qu’à l’échelle du millimètre. Les questions sérieuses portent sur leur statut juridique et sur l’absence de cadre d’évaluation, pas sur une menace directe.
À quoi serviront-ils concrètement ?
Le seul résultat thérapeutique publié reste la stimulation de croissance neuronale en boîte de culture. La piste la plus avancée commercialement concerne la détection de polluants en aquaculture et dans les eaux usées. Les applications médicales restent au stade exploratoire.
- Fotowat H. et Levin M. et coauteurs, travaux sur les systèmes vivants dotés de réseaux neuronaux auto-organisés, publiés dans Advanced Science en février 2026.
- Communications de l’institut Wyss de l’université Harvard et de l’université Tufts relatives à cette étude, mars 2026.
- Gumuskaya G. et coauteurs, travaux sur les robots biologiques construits à partir de cellules trachéales humaines, publiés dans Advanced Science en 2023.
- Publications de 2020 et 2021 des équipes de Michael Levin à l’université Tufts et de Josh Bongard à l’université du Vermont sur les premiers robots biologiques et leur réplication cinématique.
- Déclarations de Simon Garnier, New Jersey Institute of Technology, sur l’écart entre la démonstration de laboratoire et une application thérapeutique.
- Couverture de la presse scientifique francophone et internationale sur le domaine de la robotique biohybride, 2023 à 2026.
WY-Créations conçoit des sites internet et construit des stratégies de visibilité pour les artisans, les TPE, les PME et les professions libérales depuis 2018. Les résultats publiés sont distingués des perspectives annoncées par les équipes de recherche. Pour aller plus loin : les avis clients ou nous écrire.
Votre site explique-t-il vraiment ce que vous faites ?
Un sujet technique se raconte sans le trahir ni l’aplatir. C’est vrai pour la recherche, ça l’est autant pour un savoir-faire artisanal ou une expertise libérale.