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Un article de fond rédigé par Simon Spichak, MSc, explore comment des entreprises de biotechnologie telles que Cortical Labs et FinalSpark utilisent des cellules cérébrales humaines reliées à des électrodes pour réaliser des calculs et tester la réponse des cellules à des stimuli électriques et chimiques. Pour créer des bioordinateurs, les scientifiques cultivent des organoïdes – de petites sphères de tissu neuronal, dans ce cas précis – sur des réseaux multi-électrodes intégrés dans un boîtier. Ces bioordinateurs peuvent ensuite servir à diverses applications, allant des essais de médicaments aux jeux vidéo. Ces travaux sont publiés dans le Journal of Medical Internet Research .
Utilisations des bio-ordinateurs
Bien que la technologie de bio-informatique soit encore à ses débuts, ses premières applications potentielles sont prometteuses, rapporte Spichak ; ces utilisations comprennent :
- Accès à distance pour les chercheurs : FinalSpark et Cortical Labs ont tous deux adopté une approche basée sur le cloud pour la distribution de leurs produits, offrant ainsi aux chercheurs un accès à distance à leur matériel de bio-informatique pour mener des expériences.
- Informatique écoénergétique : la bioinformatique consomme beaucoup moins d’énergie que les réseaux neuronaux artificiels et autres modèles informatiques conventionnels ; elle peut également, selon Brett Kagan, docteur en philosophie, directeur scientifique de Cortical Labs et l’une des sources expertes de JMIR Publications, apprendre avec beaucoup moins de données et des données plus chaotiques, comparée à l’intelligence artificielle.
- Découverte de médicaments : Des chercheurs ont commencé à utiliser des plateformes de bioinformatique pour tester les effets de différents médicaments expérimentaux sur l’apprentissage des organoïdes cérébraux.
- Ingénierie neuromorphique : Thomas Hartung, MD, Ph.D., professeur à l’université Johns Hopkins et expert en la matière, estime que la technologie de la bioinformatique pourrait potentiellement servir de tremplin au développement de systèmes neuromorphiques : des neurones artificiels qui imitent la structure et la fonction du cerveau humain.
Risques bioéthiques potentiels
Les scientifiques adoptent une approche proactive face aux enjeux éthiques de la bioinformatique, en consultant des bioéthiciens afin d’anticiper les risques potentiels. « Les organoïdes cérébraux utilisés en bioinformatique », écrit Spichak, « soulèvent des questions similaires à celles posées par la recherche sur les cellules souches et les organoïdes, notamment concernant le statut moral et le développement d’une conscience potentielle dans des modèles plus avancés, le consentement éclairé des donneurs, ainsi que les problématiques liées à la commercialisation, à la propriété intellectuelle et aux brevets. »
L’avenir de la bioinformatique
À l’heure actuelle, le biocomputing est limité par l’imprévisibilité de l’activité des organoïdes, ce qui complique leur apprentissage. Cependant, à mesure que les chercheurs approfondissent leur compréhension de ce domaine émergent, le biocomputing pourrait avoir des implications majeures pour la recherche biomédicale.
