L’usage de microrobots bioinspirés pourrait permettre à la médecine de développer des traitements davantage ciblés. Dans cette étude, des microrobots ont pu guérir une pneumonie chez des souris.

Quand on pense aux robots, on imagine très rapidement les androïdes des films de science-fiction. On oublie alors que, sous bien d’autres formes, ils peuvent avoir une véritable utilité humaine. C’est le cas notamment en médecine. Dans Nature, une équipe de recherche présente des microrobots qui, un jour, pourraient bien sauver des vies.

Ce papier, publié le 22 septembre 2022, démontre comment ces microrobots ont pu nager jusqu’aux poumons infectés de souris pour y éliminer des pathogènes. Et, pas n’importe lesquels : ceux d’une pneumonie bactérienne, une maladie qui peut s’avérer mortelle. Les souris traitées avec cette invention ont été entièrement sauvées. Les autres sont mortes.

Comment sont conçus ces petits robots ?

Ces microrobots sont dits « bioinspirés », puisqu’il s’agit d’un fonctionnement naturel appliqué à de l’ingénierie. Ils sont composés de cellules d’algues et leur surface est recouverte de nanoparticules remplies d’antibiotiques. Ces nanoparticules sont des sphères en polymère, recouvertes par des membranes de neutrophiles — une catégorie de globules blancs.

Ces microrobots sont conçus à partir de cellules d'algues et de membrane de globule blanc.  // Source : UCSD/Université San Diego
Ces microrobots sont conçus à partir de cellules d’algues et de membrane de globule blanc. // Source : UCSD/Université San Diego

Cela permet une action en deux étapes :

  • Les membranes issues de globules blancs neutralisent les molécules de l’inflammation causée par l’infection ;
  • Puis l’infection pulmonaire — la pneumonie en elle-même — peut alors directement être combattue par les antibiotiques insérés dans les nanoparticules.

Les microrobots se dégradent naturellement au fil du processus, sans dommage ni dégradation toxique pour le corps, en raison de leur conception bioinspirée.

Les robots à l’aide de médicaments plus ciblés

L’avantage de cette méthode est qu’elle est très précise : le médicament ne circule pas dans tout le corps, il va directement là où il doit agir. « Notre objectif est d’administrer des médicaments de manière ciblée dans des parties du corps plus difficiles à atteindre, comme les poumons. Et nous voulons le faire d’une manière qui soit sûre, facile, biocompatible et durable », expliquent les chercheurs sur le site de l’université de San Diego.

Cette stratégie serait donc bien plus efficace qu’une traditionnelle injection sanguine par voie intraveineuse, où « parfois seule une très petite fraction des antibiotiques arrive dans les poumons ». En raison du manque de précision des traitements de ce type, « de nombreux traitements antibiotiques actuels contre la pneumonie ne fonctionnent pas aussi bien que nécessaire, ce qui entraîne des taux de mortalité très élevés chez les patients les plus malades », détaillent les auteurs.

Les résultats présentés dans cette étude démontrent que, chez la souris, les microrobots offrent la précision nécessaire pour sauver davantage de personnes infectées par cette maladie. Bien évidemment, l’expérience se limite actuellement aux souris, ce qui rend impossible l’usage auprès des humains. Il faudra ensuite élargir les tests à de plus grands mammifères puis aux humains. Mais, cette étude réussie repousse encore un peu plus la frontière des traitements ciblés. En clair, on se rapproche peu à peu d’une utilisation potentielle pour sauver des vies humaines.