Les organoïdes cérébraux et les bioprocesseurs continuent d’émerger en tant que technologies innovantes dans le domaine de la bioinformatique. FinalSpark, une startup suisse en Europe, a développé ce qu’elle prétend être le premier bioprocesseur au monde utilisant des organoïdes du cerveau humain. Ces organoïdes sont des versions miniaturisées et simplifiées d’organes cultivés in vitro à partir de cellules souches ou d’échantillons de tissus. Ce développement représente une étape importante dans l’intégration des structures biologiques avec les technologies informatiques traditionnelles.
Le bioprocesseur, qui fait partie de la « neuro-plateforme » de FinalSpark, peut offrir un accès à distance à 16 organoïdes du cerveau humain. Cette plateforme est actuellement unique en ce sens qu’elle permet une interaction avec des neurones biologiques dans un environnement de laboratoire contrôlé. La société affirme que ces bioprocesseurs sont capables d’apprendre et de traiter des informations, ce qui pourrait potentiellement modifier la manière dont les tâches informatiques sont traitées. Ils sont également très économes en énergie.
Les organoïdes du cerveau humain sont-ils l’avenir de l’informatique ? Le bioprocesseur de FinalSpark suscite le débat
L’une des affirmations les plus frappantes concernant le bioprocesseur développé par FinalSpark est son efficacité énergétique. L’entreprise affirme que son bioprocesseur consomme un million de fois moins d’énergie que les processeurs numériques classiques. Pour mettre cela en perspective, la formation d’un modèle d’IA sophistiqué tel que GPT-3 nécessite environ 10 GWh d’énergie, soit environ 6 000 fois la consommation énergétique annuelle d’un foyer européen moyen.
En revanche, les besoins énergétiques considérablement réduits du bioprocesseur pourraient conduire à des pratiques informatiques plus durables, en particulier dans les domaines à forte intensité de données comme l’intelligence artificielle. Cette réduction spectaculaire de la consommation d’énergie n’est pas seulement une réussite technique mais aussi une aubaine environnementale. À mesure que les technologies numériques et les centres de données continuent de se développer, leur impact environnemental est devenu une préoccupation majeure. En réduisant considérablement les besoins en énergie, les bioprocesseurs comme ceux développés par FinalSpark pourraient contribuer à atténuer certains de ces problèmes environnementaux.
La technologie derrière la Neuroplatform est basée sur une architecture appelée « wetware ». Il s’agit d’une combinaison de biologie, de logiciels et de matériel. Le système utilise quatre réseaux multi-électrodes (MEA) pour héberger des organoïdes, des masses 3D de cellules dérivées du tissu cérébral. Chaque MEA abrite quatre organoïdes, soit un total de 16 processus de traitement organoïdes différents.
La structure complexe construite sous-tend les capacités uniques des bioprocesseurs. En imitant la communication entre les cellules nerveuses, les organoïdes peuvent effectuer des tâches complexes telles que l’apprentissage, la mémoire et le traitement de l’information. Cela rend les bioprocesseurs plus flexibles et adaptatifs que les processeurs conventionnels. Cependant, les effets à long terme de cette nouvelle technologie ne sont pas encore pleinement compris. Des questions telles que la mesure dans laquelle les bioprocesseurs peuvent imiter la complexité du cerveau humain et dans quels domaines ils seront plus efficaces sont toujours à l’étude.
Considérations éthiques : naviguer dans de nouveaux territoires
L’utilisation d’organoïdes du cerveau humain en informatique ouvre également un champ complexe de considérations éthiques. Ces organoïdes, bien que ne possédant pas de conscience, sont dérivés de cellules humaines et imitent certaines fonctions du cerveau humain. Cela soulève des questions sur les implications morales de leur utilisation dans la recherche et la technologie. Les débats éthiques susceptibles de naître de cette technologie porteront sur la mesure dans laquelle le matériel biologique humain peut être utilisé dans des applications non médicales. De plus, l’approvisionnement en cellules pour ces organoïdes, les processus de consentement impliqués et les impacts potentiels à long terme de leur utilisation doivent être soigneusement examinés. À mesure que cette technologie progresse, il sera crucial pour les organismes de réglementation, les chercheurs et le public de s’engager dans des discussions sur les cadres éthiques qui devraient guider le développement et l’utilisation des bioprocesseurs.
Évolutivité et accessibilité
Bien que le potentiel des bioprocesseurs soit immense, il existe des défis pratiques liés à l’évolutivité et à l’accessibilité qui doivent être relevés. La plateforme de FinalSpark prend actuellement en charge un nombre limité d’organoïdes et est accessible à un groupe sélectionné d’institutions moyennant des frais substantiels. Bien que la plateforme neurologique offre une expérience semblable à celle d’un cloud, les chercheurs ne savent pas encore clairement comment la puissance de traitement de 16 organoïdes peut être partagée entre plusieurs processus. Jusqu’à présent, seules neuf institutions ont eu accès à la plate-forme informatique à distance, et FinalSpark facture des frais d’abonnement mensuels de 500pcm (un type de crypto-monnaie) pour chaque utilisateur.
Cela constitue l’un des principaux obstacles à l’utilisation généralisée des bioprocesseurs. Cela soulève des questions sur la démocratisation de cette technologie et sa disponibilité pour une communauté scientifique plus large. L’évolutivité des bioprocesseurs implique non seulement la capacité technique à produire et à maintenir un plus grand nombre d’organoïdes, mais également l’infrastructure nécessaire pour soutenir un accès généralisé à cette technologie. À mesure que le domaine se développe, des stratégies devront être conçues pour garantir que ces outils innovants puissent bénéficier à un plus large éventail de chercheurs et de praticiens sans coûts prohibitifs ni barrières logistiques.
Le développement de bioprocesseurs utilisant des organoïdes du cerveau humain par FinalSpark marque une avancée notable dans l’intégration de la biologie avec la technologie informatique. Même si le potentiel de réduction de la consommation d’énergie et d’amélioration des capacités de calcul est important, cette technologie soulève également des défis éthiques et pratiques complexes. À mesure que nous progressons, il sera essentiel d’aborder ces questions de manière globale, en veillant à ce que les avantages des bioprocesseurs soient exploités de manière responsable et équitable.
Crédit image en vedette : FinalSpark
Source: Organoïdes cérébraux et bioprocesseurs : une nouvelle approche de l’informatique
