L'IA transforme des virus dangereux pour l'humanité en outils de thérapie génique qui sauvent des vies.

Une avancée révolutionnaire réalisée par une équipe de chercheurs repousse les limites de la médecine traditionnelle grâce aux outils d'intelligence artificielle.

Les virus sont des adversaires naturels redoutables. Celui de l'immunodéficience humaine (VIH) en est un rappel quotidien depuis des décennies. Et le SARS-CoV-2 (Covid-19) a fait une entrée fracassante dans nos vies il y a maintenant cinq ans, soulignant à quel point l'humanité pouvait être vulnérable. Mais ces virus que nous redoutons pourraient-ils être nos sauveurs? C'est le pari pris par une équipe internationale de chercheurs, qui utilisent l'intelligence artificielle (IA) pour repenser ces agents infectieux et les transformer en nouveaux outils de thérapie génique révolutionnaires.

Le fonctionnement des virus est fascinant. Capables d'encapsuler puis de délivrer du matériel génétique de manière incroyablement précise, ces minuscules ingénieurs parviennent à envahir un hôte en détournant sa machinerie cellulaire pour se répliquer. La manière d'agir est relativement impolie, mais elle intéresse fortement les chercheurs: comment reproduire ces fonctionnalités complexes pour en tirer parti? «Reproduire la fonctionnalité complexe des capsides virales, les enveloppes protéiques des virus, reste un défi. Les nanocages artificielles, conçues d'après les virus, ont échoué en raison de leur capacité limitée et de leur manque de complexité», explique le média en ligne Daily Galaxy.

Sangmin Lee, professeur à l'université technologique de Pohang (Postech) en Corée du Sud, et David Baker, professeur à l'université de Washington à Seattle et lauréat du prix Nobel de chimie 2024, ont peut-être frappé un grand coup, si l'on en croit les résultats de leur étude, publiée le 18 décembre 2024 dans la revue Nature. Les biochimistes et leurs collègues de l'université de Washington ont utilisé l'IA pour reproduire des structures virales, les imiter et les améliorer. Cette découverte révolutionnaire pourrait ouvrir les portes d'un nouveau domaine de thérapies.

La thérapie génique s'intéresse particulièrement au potentiel des virus adéno-associés (AAV), des virus de petite taille très utiles en tant que vecteurs de transfert de gènes. Malheureusement, leur capacité de charge génétique est très faible, une lacune que l'équipe de recherche a résolue grâce à l'IA, en utilisant la conception computationnelle pour repenser la structure des «nanocages», afin de leur permettre de contenir plus de matériel génétique.

Des nouveaux traitements révolutionnaires?

Les chercheurs sud-coréen et américains sont parvenus à mettre au point une nanocage icosaédrique (qui a vingt côtés), dont la capacité est trois fois supérieure à celle des AAV classiques. L'IA a réussi à intégrer de subtiles asymétries, inspirées de virus existants, à ces nanostructures artificielles, en leur adjoignant des fonctionnalités jusqu'alors inenvisageables.

Et la performance ne s'arrête pas là. Non seulement, les nanostructures conçues par IA sont plus efficaces, mais elles sont surtout fonctionnelles. Entendez qu'elles sont capables de délivrer des gènes thérapeutiques directement à des cellules ciblées par les chercheurs. Cette découverte laisse entrevoir des traitements biotechnologiques bien plus efficaces pour lutter contre des troubles génétiques, développer de nouveaux types de vaccins ou délivrer des médicaments de manière ultra précise.

«Les progrès de l'IA ont ouvert la porte à une nouvelle ère où nous pouvons concevoir et assembler des protéines artificielles pour répondre aux besoins de l'humanité», estime le professeur Sangmin Lee. Plus qu'une simple imitation de la nature, ces nanostructures la révolutionnent et la redéfinissent en l'améliorant. C'est une avancée majeure pour la médecine de précision, d'autant plus que l'IA dans ce domaine n'en est qu'à ses balbutiements.

Source : https://korii.slate.fr/