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L’un des plus puissants antibiotiques au monde vient d’être découvert grâce à l’IA

Le médicament découvert grâce à de l’Intelligence Artificielle est capable d’éliminer deux des trois pathogènes considérés comme « critiques » par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS).  «En termes de découverte d’antibiotiques, c’est absolument une première», a déclaré Regina Barzilay, chercheuse principale sur le projet et spécialiste de l’apprentissage automatique au Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Une base de données de 6 000 composés

« Je pense que c’est l’un des antibiotiques les plus puissants qui ait été découvert à ce jour« , a ajouté James Collins, un ingénieur bio de l’équipe du MIT. « Il a une activité remarquable contre une large gamme de pathogènes résistants aux antibiotiques. »

Pour mener à bien cette expérience, les chercheurs ont utilisé un algorithme de « Deep Learning » alimenté par des informations sur les caractéristiques atomiques et moléculaires de 2 500 médicaments et composés naturels. Le but étant d’identifier les types de molécules qui réussissent à tuer les bactéries. 

Une fois que l’algorithme a appris et a intégré les caractéristiques moléculaires des antibiotiques efficaces, l’équipe de chercheurs a fourni à l’IA une base de données de 6 000 composés à l’étude pour traiter diverses maladies humaines. L’algorithme s’est alors concentré sur les composés qui paraissaient efficaces mais différents des antibiotiques déjà existants afin de créer un médicament novateur pour que les bactéries n’y soient pas d’ores et déjà résistantes. Celui que les chercheurs ont nommé “halicine” a permis notamment de traiter de nombreuses infections résistantes aux médicaments telles que le Mycobacterium tuberculosis, à l’origine de la tuberculose.

Jonathan Stokes, le premier auteur de l’étude, a déclaré qu’il a fallu seulement quelques heures à l’algorithme pour évaluer les composés et trouver des antibiotiques prometteurs.

Une réduction du temps et des coûts

Les chercheurs ont également utilisé leur algorithme pour analyser environ 100 millions de composés chimiques parmi une base de données en ligne appelée  ZINC15, qui contient environ 1,5 milliard de substances au total. Cette analyse a permis de révéler 23 autres candidats prometteurs en trois jours. Des tests de laboratoire ont ensuite révélé que huit de ces composés pouvaient fonctionner comme des antibiotiques. Les chercheurs vont effectuer davantage de recherches sur ces composés. En outre, l’équipe espère que les dernières recherches pourraient permettre aux scientifiques de créer de nouveaux antibiotiques à partir de zéro ou d’améliorer les composés existants.

La recherche de nouveaux antibiotiques est devenu un enjeu sanitaire crucial puisque les bactéries mutent et évoluent afin de resister aux mécanismes que les médicaments antimicrobiens utilisent pour les tuer. Sans nouveaux antibiotiques pour lutter contre la résistance, 10 millions de vies dans le monde pourraient être menacées chaque année par des infections d’ici 2050, avait averti le rapport O’Neill sous le gouvernement Cameron au Royaume-Uni.

Mais au cours des dernières décennies, très peu de nouveaux antibiotiques ont été développés en raison du coup élevé d’une telle recherche et de la longueur du processus. L’Intelligence Artificielle apporte aujourd’hui un nouvel espoir pour cette recherche. « Le fait de pouvoir réaliser ces expériences sur ordinateur réduit considérablement le temps et les coûts pour examiner ces composés », a revendiqué Jonathan Stokes.

« Le travail est vraiment remarquable », a affirmé Jacob Durrant, qui travaille sur la conception de médicaments assistée par ordinateur à l’Université de Pittsburgh. « Compte tenu des coûts typiques de développement de médicaments, en termes de temps et d’argent, toute méthode qui peut accélérer la découverte de médicaments à un stade précoce a le potentiel d’avoir un impact important », a-t-il ajouté.

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Laetitia Lienhard

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