Cette intelligence artificielle prédit les structures de la quasi-totalité des protéines humaines

Développée par la société DeepMind, l’IA AlphaFold s’est récemment illustrée en prédisant 98,5 % des protéines du corps humain. Un véritable tour de force qui va considérablement accélérer les efforts de recherche dans de nombreux domaines, de la résistance aux antibiotiques aux traitements contre le cancer.

Une nouvelle ère de découvertes biologiques

Composantes essentielles de tous les êtres vivants sur Terre, les protéines commencent toutes par des chaînes unidimensionnelles d’acides aminés qui se plient en une gamme presque infinie de structures en trois dimensions très complexes. L’utilisation de ces chaînes d’acides aminés pour prédire à quoi ressemblera la structure finale est connue sous le nom de « problème du repliement des protéines », auquel les scientifiques sont confrontés depuis le début des années 1970.

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AlphaFold a été spécifiquement développée pour le résoudre, grâce à la puissance de l’informatique moderne. Entraînée sur des protéines dont la forme avait été déterminée par des expériences scientifiques antérieures, l’intelligence artificielle s’était illustrée l’année passée en prédisant des structures protéiques sur lesquelles les chercheurs travaillaient depuis de nombreuses années.

Qualifiée de révolutionnaire, cette technologie pourrait aider les chercheurs à identifier beaucoup plus rapidement les protéines défaillantes et les raisons pour lesquelles elles provoquent certaines maladies, et accélérer considérablement le développement de médicaments pour les traiter. Des enzymes pourraient être développées plus rapidement pour dégrader les déchets plastiques, et les nouveaux virus combattus plus efficacement en cartographiant les structures des protéines de pointe.

20 000 protéines humaines prédites

Quelques jours après avoir partagé le code source d’AlphaFold et publié un article détaillant son développement, dans l’optique de faciliter l’utilisation de cet outil puissant, l’équipe de DeepMind a dévoilé son catalogue de prédictions pour presque toutes les protéines du corps humain, connu sous le nom de protéome humain.

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Ce catalogue couvre 98,5 % des protéines humaines, soit environ 20 000. En outre, l’équipe a donné un accès libre aux protéomes de 20 autres organismes d’intérêt, dont la mouche drosophile, la souris, la levure et l’Escherichia coli, ce qui représente un total de plus de 350 000 structures protéiques. L’équipe entend continuer sur cette lancée en élargissant cette collection dans les mois à venir. L’objectif étant d’inclure les plus de 100 millions de protéines connues de la science, afin d’aboutir à un « véritable atlas protéique ».

« Ce sera l’un des ensembles de données les plus importants depuis la cartographie du génome humain », estime le professeur Ewan Birney, directeur général adjoint du Laboratoire européen de biologie moléculaire.