RFD4-Proteina conçoit des enzymes IA pour médicaments

Des chercheurs ont présenté RFD4-Proteina, un modèle génératif d’intelligence artificielle conçu par l’Institute for Protein Design de l’Université de Washington avec NVIDIA, capable de concevoir de nouvelles protéines et enzymes. Le système combine les approches RosettaFold Diffusion et Proteina-Complexa pour optimiser simultanément la séquence en acides aminés, la structure tridimensionnelle d’une protéine et les molécules avec lesquelles elle interagit. Il peut aussi allouer davantage de calcul aux solutions les plus prometteuses, ce qui accélère la recherche de candidats dotés d’une fonction précise. Sur des tests informatiques, RFD4-Proteina affiche des taux de réussite en conception cinq à dix fois supérieurs et génère des candidats cinq à dix fois plus vite que les modèles précédents. Des validations expérimentales ont confirmé que les protéines conçues fonctionnent comme prévu en laboratoire. L’une des démonstrations les plus marquantes a été réalisée par une équipe du Manchester Institute of Biotechnology, menée par Anthony Green, avec Henry Jones et Zefei Xu. Les chercheurs ont utilisé le modèle pour concevoir des enzymes destinées à une étape clé de la fabrication du lenacapavir, un médicament utilisé dans la prévention du VIH. Parmi 67 conceptions retenues pour des essais expérimentaux, quatre ont montré une activité claire, la meilleure convertissant 79 % d’une amine chirale encombrante en amide recherché. L’enzyme présente également une forte sélectivité pour l’enantiomère S, exigé par la synthèse du médicament. Cette réaction est difficile car l’enzyme doit favoriser la formation de la liaison amide tout en limitant une réaction concurrente avec l’eau, très abondante dans le milieu. Ces résultats, publiés en prépublication, constituent une preuve de concept montrant que l’IA peut concevoir des biocatalyseurs inédits pour des étapes complexes de fabrication de principes actifs. David Baker, directeur de l’IPD et prix Nobel de chimie 2024, souligne que l’outil pourrait ouvrir de nouvelles solutions en médecine, durabilité, matériaux et biotechnologie. Le modèle est publié sous licence libre BSD-3, afin que les chercheurs puissent l’utiliser et le faire évoluer.