DeepMind, filiale de Google, a mis au point un programme Alphabold qui établit la structure tridimensionnelle des protéines avec une précision jusqu’ici jamais atteinte. Une extraordinaire opportunité pour la recherche médicale et la conception de médicaments.
Si déterminer le contenu chimique exact d’une enzyme donnée représente un challenge assez rudimentaire de nos jours, réussir à identifier sa forme tridimensionnelle peut quant à elle nécessiter des années d’expérimentation biochimique. Plusieurs techniques existent pour déterminer empiriquement la structure 3D d’une protéine : la cristallographie par rayons X, la résonance magnétique nucléaire, la microscopie électronique… toutes demandent plusieurs mois, voire plusieurs années pour donner un résultat. Un laboratoire d’intelligence artificielle basé à Londres, DeepMind, racheté en 2014 par Google, a développé un système qui peut prédire automatiquement la forme des enzymes et d’autres protéines (350 000 au total actuellement) en environ deux heures pour une chaîne de quelques centaines d’acides aminés. Chaque prédiction de la base de données se voit dotée d’un score de confiance indiquant dans quelle mesure elle est susceptible d’être exacte, le système apportant une bonne prédiction dans 95 % des cas. Cela représente une accélération notable pour la recherche. Cette base de données référence les structures tridimensionnelles de toutes les protéines du génome humain, ainsi que celles des protéines présentes dans d’autres organismes (dont la souris, la mouche à fruits et la bactérie E. coli).
Une avancée utile, quel que soit le domaine de la biologie
Cette immense et précise carte biologique pourra accélérer la compréhension des maladies, le développement de nouveaux médicaments et l’amélioration des traitements existants. Elle pourra également être capable de mettre au point de nouveaux outils biologiques, capables par exemple de décomposer le plastique pour le recycler en matériaux réutilisables. Elle pourra expliquer, également, comment les bactéries sont résistantes aux antibiotiques… et comment contourner cette difficulté.
Une base de données en libre accès
Pour soutenir la recherche en biologie, les chercheurs de DeepMind ont décidé de partager librement leur base de données de structures protéiques. Tous les scientifiques du monde sont invités à utiliser la technologie. Une meilleure compréhension des protéines aide à comprendre et combattre les virus… les possibilités sont innombrables ! Le Laboratoire européen de biologie moléculaire s’est associé à l’initiative pour mettre en place cette base de données en accès libre, qui contient déjà les 350 000 structures tridimensionnelles de protéines prédites et probablement plusieurs millions prochainement. Avec cette prédiction de la structure tridimensionnelle d’une protéine, DeepMind laissera son empreinte dans l’histoire des sciences.
#recherche, #IA, #openaccess, #deepmind, #protéines,
