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Bonne nouvelle ! On peut désormais construire des ordinateurs à partir de cellules vivantes

Au cours de l’année passée, je suis tombé à la renverse de si nombreuses fois à l'annonce des avancées biotechnologiques que je n’ai même pas été surpris quand j’ai lu qu’un groupe de chercheurs du MIT construisait un ordinateur à l’aide...

par Adam Clark Estes
25 Février 2013, 4:28pm

Au cours de l’année passée, je suis tombé à la renverse de si nombreuses fois à l'annonce des avancées biotechnologiques que je n’ai même pas été surpris quand j’ai lu qu’un groupe de chercheurs du MIT (Institut de technologie du Massachusetts) construisait un ordinateur à l’aide de cellules vivantes. Après tout, les scientifiques peuvent stocker des données sur une seule molécule ou, si ce n’est pas assez miniature, sur un brin d’ADN artificiel. Certains travaillent également sur d’invisibles puces électroniques faites de nanotubes de carbone, et des docteurs parlent déjà d’utiliser la nanotechnologie pour tout, du contrôle du fonctionnement des organes à l’élimination des cellules cancéreuses.

Du coup, quelqu’un à Cambridge a dû se dire : « Pourquoi on n’allierait pas nos forces pour construire un ordinateur à base de cellules vivantes ? » Et c’est exactement ce qui se passe en ce moment. Plus je me renseignais là-dessus, plus je me rendais compte qu’il pourrait s’agir de la plus grande invention depuis, je sais pas moi, le four micro-ondes ?

Aussi dingue qu’il puisse paraître, le concept qui se cache derrière l’idée d’un ordinateur vivant est plutôt simple. Les ordinateurs sont des appareils qui peuvent traiter des données, effectuer des calculs et rendre un résultat. Votre cerveau est un ordinateur, tout comme la minitour Packard Bell datant du milieu des années quatre-vingt-dix qui traîne dans la cave de vos parents ou la machine d’Anticythère, une ancienne machine analogue que les Grecs ont construite avant que Jésus ne naisse.

Et à leur manière, les cellules vivantes sont parfaitement conçues pour s’attaquer aux tâches informatiques de base, puisqu’elles sont pleines d’ADN qui, entre autres, peut emmagasiner des informations et activer certaines protéines. Ce sont sur ces fonctions que se concentre ce groupe de chercheurs du MIT dans leur tentative de créer un ordinateur fait de cellules vivantes.

Ce nouveau bio-ordinateur utilise des cellules vivantes pour effectuer des calculs, mais ce n’est pas entièrement naturel. Les chercheurs du MIT ont construit des sortes de « modules d’ADN » à partir de fils circulaires d’ADN qu’ils ont implantés dans des cellules E. coli. La donnée apparaît sous la forme d’enzymes recombinés qui mettent en marche ou arrêtent les séquences d’ADN, leur permettant de fonctionner comme les portes logiques du calcul booléen, celles qui contrôlent le fonctionnement basique des ordinateurs électroniques.

« Ces développements vont permettre de créer plus facilement des cellules programmables capables de prendre des décisions pour différentes applications », affirme James Collins, biologiste synthétique de l’Université de Boston, qui a été l’un des premiers à relever le défi de la construction d’un ordinateur vivant mais n’a pas pris part à l’étude du MIT. Néanmoins, il a effectué le travail préparatoire à cette technologie il y a quelques années, lorsqu’il a créé un « interrupteur à bascule » génétique, au cœur des derniers efforts.

En effet, les scientifiques travaillent sur les assises fondamentales de la bioinformatique depuis des années. Malgré tout, la nouvelle approche du MIT amène quelque chose de nouveau : la mémoire. Christopher Voigt, l’un des biologistes synthétiques du MIT, a décrit ce procédé comme « une manière numérique et permanente de stocker des informations dans l’ADN. La logique peut emmagasiner de multiples expériences : par exemple, si les cellules ont vu deux environnements, et dans quel ordre. »

Mais ce n’est pas tout : « [Le changement] est permanent. Après que les cellules sont mortes, l’information peut toujours être extraite de l’ADN. » Ces modules artificiels sont comme le Gmail de la bioinformatique, mais en mieux. Il n’y a aucun besoin de supprimer des informations si elles peuvent être archivées pour l’éternité.

Alors, à quoi sert cette nouvelle technologie ? Pour l’instant, surtout à impressionner les geeks dans mon genre. Alors que les scientifiques continuent à perfectionner les modules et les procédés, le futur de la bioinformatique pourrait nous réserver des découvertes capitales dans le secteur de la médecine et, faute d’une meilleure appellation, de l’exploration. Les deux sont plus ou moins liées et touchent à beaucoup de choses.

En gros, les bio-ordinateurs seraient capables d’atteindre des espaces que les ordinateurs habituels ne peuvent pas atteindre, comme le fond de l’océan ou l’intérieur de votre corps. Ce qui semble utile lorsqu’on considère que cela pourrait permettre de créer de meilleurs traitements, moins intrusifs, pour toutes sortes de maux. Par exemple, un bio-ordinateur proprement placé pourrait s’allumer devant un signe de maladie et distribuer des médicaments sans même que le patient ait besoin d’aller chez le docteur.

Ceci n’est qu’un exemple des incroyables possibilités des ordinateurs vivants. Toutefois, il y en a beaucoup d’autres. Assez pour remplir un livre entier. Voire plusieurs livres. Tout ce que vous avez besoin de savoir, cependant, c’est que les avancées biotechnologiques atteignent une masse critique, faisant ressembler quelque chose qui semblait auparavant impossible à un week-end à la campagne. Je sais que cette analogie n’a pas beaucoup de sens, mais je suis proprement épaté.