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L’intelligence artificielle a d\u00e9pass\u00e9 les limites des connaissances scientifiques en pr\u00e9disant la forme de presque toutes les prot\u00e9ines connues, une perc\u00e9e qui acc\u00e9l\u00e9rera consid\u00e9rablement le temps n\u00e9cessaire pour faire des d\u00e9couvertes biologiques. <\/p>\n
La recherche a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9e par la soci\u00e9t\u00e9 d’intelligence artificielle bas\u00e9e \u00e0 Londres DeepMind – d\u00e9tenue par la soci\u00e9t\u00e9 m\u00e8re de Google Alphabet – qui a utilis\u00e9 son algorithme AlphaFold pour cr\u00e9er la base de donn\u00e9es la plus compl\u00e8te et la plus pr\u00e9cise \u00e0 ce jour sur les plus de 200 millions de prot\u00e9ines connues. <\/p>\n
La pr\u00e9diction de la structure d’une prot\u00e9ine \u00e0 partir de sa seule s\u00e9quence d’ADN a \u00e9t\u00e9 l’un des plus grands d\u00e9fis de la biologie. Les m\u00e9thodes exp\u00e9rimentales actuelles pour d\u00e9terminer la forme d’une seule prot\u00e9ine prennent des mois ou des ann\u00e9es dans un laboratoire, c’est pourquoi seulement environ 190 000, soit 0,01 % des structures prot\u00e9iques connues, ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9solues.<\/p>\n
Le directeur g\u00e9n\u00e9ral de DeepMind, Demis Hassabis, a d\u00e9clar\u00e9 que l’IA avait “fourni aux biologistes structurels ce nouvel outil puissant maintenant, o\u00f9 vous pouvez rechercher une structure 3D d’une prot\u00e9ine presque aussi facilement qu’en faisant une recherche par mot-cl\u00e9 sur Google”.<\/p>\n
“[It\u2019s] ouvrant d’\u00e9normes opportunit\u00e9s pour AlphaFold d’avoir un impact sur . . . durabilit\u00e9, ins\u00e9curit\u00e9 alimentaire et maladies n\u00e9glig\u00e9es \u00bb, a-t-il ajout\u00e9. <\/p>\n
En juillet 2021, DeepMind a annonc\u00e9 qu’il avait pr\u00e9dit la forme de toutes les prot\u00e9ines humaines, aidant \u00e0 mieux comprendre la sant\u00e9 et la maladie humaines. Cette base de donn\u00e9es a \u00e9t\u00e9 multipli\u00e9e par 200 et contient d\u00e9sormais plus de 200 millions de structures prot\u00e9iques pr\u00e9dites, couvrant presque tous les organismes sur Terre dont le g\u00e9nome a \u00e9t\u00e9 s\u00e9quenc\u00e9 – du parasite du paludisme \u00e0 l’abeille. <\/p>\n
Ces structures sont d\u00e9sormais disponibles via une base de donn\u00e9es publique h\u00e9berg\u00e9e par l’Institut europ\u00e9en de bioinformatique du Laboratoire europ\u00e9en de biologie mol\u00e9culaire (EMBL-EBI). Au cours de l’ann\u00e9e qui a suivi son lancement, plus de 500 000 chercheurs du monde entier ont acc\u00e9d\u00e9 \u00e0 la base de donn\u00e9es AlphaFold pour afficher plus de 2 millions de structures, a indiqu\u00e9 la soci\u00e9t\u00e9.<\/p>\n
“Presque tous les m\u00e9dicaments qui sont arriv\u00e9s sur le march\u00e9 au cours des derni\u00e8res ann\u00e9es ont \u00e9t\u00e9 en partie con\u00e7us gr\u00e2ce \u00e0 la connaissance des structures des prot\u00e9ines”, a d\u00e9clar\u00e9 Janet Thornton, scientifique principale et directrice \u00e9m\u00e9rite \u00e0 l’EMBL-EBI. \u00ab Avoir acc\u00e8s \u00e0 toutes ces nouvelles structures, notamment pour . . . organismes inhabituels pour lesquels nous n’avions pas de donn\u00e9es structurelles, il y a l\u00e0 une r\u00e9elle opportunit\u00e9 non seulement pour concevoir de nouveaux m\u00e9dicaments . . . mais pour s’assurer que ces m\u00e9dicaments n’atteignent pas les prot\u00e9ines humaines et ne provoquent pas de r\u00e9actions crois\u00e9es.<\/p>\n
Les prot\u00e9ines sont souvent d\u00e9sign\u00e9es comme les \u00e9l\u00e9ments constitutifs de la vie. Leurs structures sont importantes car elles dictent la fa\u00e7on dont les prot\u00e9ines font leur travail. Conna\u00eetre la forme d’une prot\u00e9ine, par exemple un anticorps en forme de Y, en dit plus aux scientifiques sur le r\u00f4le de cette prot\u00e9ine. <\/p>\n
\u00catre capable de pr\u00e9dire facilement la forme d’une prot\u00e9ine pourrait permettre aux scientifiques de la contr\u00f4ler et de la modifier, afin d’am\u00e9liorer sa fonction en modifiant sa s\u00e9quence d’ADN ou de cibler des m\u00e9dicaments qui pourraient s’y attacher. Par exemple, l’\u00e9tude des prot\u00e9ines de surface sur un parasite du paludisme peut aider \u00e0 comprendre comment les anticorps s’y lient, et donc comment lutter efficacement contre l’agent pathog\u00e8ne. <\/p>\n
“L’utilisation d’AlphaFold a \u00e9t\u00e9 vraiment transformationnelle, nous donnant une vision pr\u00e9cise de [a] prot\u00e9ine de surface du paludisme \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Matthew Higgins, professeur de biochimie \u00e0 l’universit\u00e9 d’Oxford qui \u00e9tudie le paludisme. Son \u00e9quipe utilise ces connaissances pour d\u00e9velopper un nouveau vaccin contre le paludisme, a-t-il d\u00e9clar\u00e9. <\/p>\n
Alors que les scientifiques devront encore confirmer la structure d’une prot\u00e9ine par des exp\u00e9riences, ces pr\u00e9dictions fourniront une longueur d’avance massive et acc\u00e9l\u00e9reront le temps n\u00e9cessaire pour terminer le processus.<\/p>\n
DeepMind a d\u00e9clar\u00e9 avoir exclu les virus de la base de donn\u00e9es pour \u00e9viter que ces donn\u00e9es ne soient potentiellement militaris\u00e9es par de mauvais acteurs ou des bioterroristes. <\/p>\n
En novembre 2021, DeepMind a annonc\u00e9 une soci\u00e9t\u00e9 d\u00e9riv\u00e9e, Isomorphic Labs, qui, selon elle, appliquerait AlphaFold et d’autres outils d’IA pour acc\u00e9l\u00e9rer la d\u00e9couverte de m\u00e9dicaments. Il a annonc\u00e9 jeudi qu’il ouvrirait un laboratoire humide traditionnel \u00e0 l’Institut Francis Crick pour atteindre cet objectif.<\/p>\n
\u00ab Nous pouvons commencer \u00e0 r\u00e9fl\u00e9chir \u00e0 la conception de m\u00e9dicaments de bout en bout. Ce serait mon r\u00eave, o\u00f9 vous acc\u00e9l\u00e9rez l’ensemble du processus, pas seulement les parties de la structure. . . pour de nouveaux m\u00e9dicaments et rem\u00e8des \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Hassabis. “\u00c7a vient.” <\/p>\n<\/div>\n