Une IA invente de redoutables protéines tueuses de bactéries

Des chercheurs américains ont utilisé une intelligence artificielle pour concevoir de nouvelles protéines, s’étant notamment avérées capables de détruire des bactéries lors d’essais en laboratoire.

Des protéines créées de toutes pièces

S’appuyant sur une base de données de quelque 280 millions de protéines existantes, l’IA ProGen a appris la « grammaire » des acides aminés les composant (dont les séquences déterminent la forme et la fonction des protéines) afin d’en produire de nouvelles. Selon ses créateurs, son fonctionnement est comparable à celui des intelligences artificielles génératrices de texte : plutôt que de spécifier un sujet ou un style d’écriture, ceux-ci lui ont simplement indiqué un groupe de protéines « cible ».

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« Nous avons mis en place différents mécanismes de contrôle afin que l’intelligence artificielle ne produise pas de ‘baragouinage’ d’acides aminés, mais il était indispensable de tester les molécules suggérées », explique Ali Madani, chercheur au Salesforce Research et auteur principal de l’étude, publiée dans la revue Nature Biotechnology.

Sur les 100 nouvelles molécules, 66 ont induit des réactions chimiques semblables à celles provoquées par les protéines tueuses de bactéries naturellement présentes dans le blanc d’oeuf et la salive, suggérant qu’elles pouvaient également remplir cette fonction.

L’équipe a exposé la bactérie Escherichia coli aux cinq nouvelles protéines ayant produit les réactions les plus intenses, et constaté que deux d’entre elles l’éliminaient aussi efficacement que leurs homologues naturelles. Bien que leurs séquences d’acides aminés diffèrent jusqu’à 30 % de ces dernières, l’utilisation des rayons X a montré que leur forme était largement similaire.

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Étendre l’approche aux molécules médicamenteuses

Selon James Fraser, de l’université de Californie, les scientifiques ignoraient au départ si l’intelligence artificielle serait à même de reproduire la forme correcte à partir de séquences d’acides aminés largement modifiées.

« Leur analyse aux rayons X a permis de confirmer que l’approche utilisée était la bonne », souligne le chercheur. « Il était assez surprenant de voir que des protéines issues de la première fournée générée par ProGen fonctionnaient aussi bien. »

Madani estime qu’un procédé similaire pourrait être utilisé afin de créer de nouvelles molécules médicamenteuses candidates, qui seront ensuite minutieusement testées en laboratoire.

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