IA Révolutionne la Conception de Protéines : Nouvelle Arme Contre le Cancer et les Bactéries Résistantes aux Antibiotiques

L'intelligence artificielle crée des protéines en quelques secondes pour lutter contre le cancer et la résistance aux antibiotiques Au cours de l'année écoulée, une augmentation significative des protéines développées par intelligence artificielle (IA) a été observée, ouvrant la voie à des traitements potentiels pour diverses maladies, allant des morsures de serpents au cancer. Un processus qui nécessitait autrefois des décennies aux scientifiques peut désormais être réalisé en seulement quelques secondes grâce à l'IA. Pour la première fois, des scientifiques australiens ont mis au point, grâce à l'IA, une protéine prête à l'emploi capable de combattre les bactéries résistantes aux antibiotiques, comme E. coli. Cette étude, publiée dans Nature Communications, offre une nouvelle méthode pour lutter contre la crise croissante des superbactéries résistantes, un problème de santé publique mondial. En utilisant l'IA de cette manière, les chercheurs australiens se sont alignés sur des pays comme les États-Unis et la Chine, qui ont déjà développé des plates-formes IA capables de générer rapidement des milliers de protéines prêtes à l'emploi. Ces avancées promettent une accélération notable de la conception de médicaments et de diagnostics, potentiellement transformant la recherche biomédicale et les soins aux patients. Les travaux sont menés par Dr Rhys Grinter et le Professeur associé Gavin Knott, un Fellow de la fondation Snow, dirigeant le nouveau programme d'IA pour la conception de protéines. Ce programme dispose de nœuds au Bio21 Institute de l'Université de Melbourne et à l'Institut de Découverte Biomédicale de Monash. Selon Dr Grinter et Professeur associé Knott, cet outil de conception de protéines par IA est le premier en Australie à reproduire les méthodes de David Baker, récompensé par le prix Nobel de Chimie l'an dernier, qui a élaboré une approche d'extrémité à extrémité pour concevoir une large gamme de protéines. Les protéines ainsi créées peuvent être utilisées comme médicaments, vaccins, nanoproduits et microcapteurs, avec encore de nombreuses applications potentielles à explorer. Le programme utilise des outils de conception de protéines alimentés par l'IA qui sont librement accessibles à tous les scientifiques. "Il est crucial de démocratiser la conception de protéines afin que l'ensemble du monde puisse bénéficier de ces innovations," explique Daniel Fox, doctorant qui a effectué la majeure partie des travaux expérimentaux de l'étude. "Grâce à ces outils et à ceux que nous développons en interne, nous pouvons concevoir des protéines spécifiquement destinées à lier un site cible ou un ligand, à agir comme des inhibiteurs, des agonistes ou des antagonistes, ou même à créer des enzymes ingénierisées avec des activités et des stabilités améliorées." Jusqu'à présent, les protéines utilisées dans le traitement de maladies comme le cancer ou les infections provenaient de sources naturelles et étaient réutilisées après des phases de conception rationnelle ou d'évolution et de sélection en laboratoire. Dr Grinter souligne que les nouvelles méthodes basées sur l'apprentissage profond permettent une conception efficace de protéines dénovos, dotées de caractéristiques et de fonctions spécifiques. "Ces techniques réduisent les coûts et accélèrent le développement de nouveaux liants protéiques et d'enzymes ingénierisées," ajoute-t-il. Depuis les travaux de David Baker, de nouveaux outils et logiciels, tels que Bindcraft et Chai, ont été intégrés à la plateforme d'IA pour la conception de protéines dirigée par Dr Grinter et Professeur associé Knott. John Carroll, Directeur de l'Institut de Découverte Biomédicale de Monash, salue cette initiative en soulignant qu'elle place "l'Australie au niveau de ce domaine prometteur de la conception de thérapeutiques innovantes et d'outils de recherche." Il s'agit d'un témoignage de l'esprit entrepreneurial de deux jeunes scientifiques exceptionnels qui ont travaillé jour et nuit pour construire ces capacités de zéro. Ce programme, établi à l'Université de Monash et à l'Université de Melbourne, est géré par une équipe de biologistes structuraux et de scientifiques informatiques hautement compétents. Leur compréhension exhaustive de la structure des protéines et de l'apprentissage machines leur confère une grande agilité, leur permettant d'intégrer régulièrement les dernières avancées en matière de conception de protéines par IA. Avec cette percée, l'Australie renforce sa position dans la communauté scientifique internationale, contribuant activement à la résolution de défis médicaux pressants. L'impact potentiel de ces développements sur la santé publique et l'industrie pharmaceutique est considérable, offrant des perspectives prometteuses pour des traitements plus rapides et moins coûteux.