Le deep learning va peut-être contribuer à sauver les vies de millions de personnes. En effet, c’est en s’appuyant sur ce type de techniques d’apprentissage automatique que des chercheurs du Massachussetts Institute of Technology (MIT) ont réussi à trouver un nouvel antibiotique révolutionnaire, capable de tuer la plupart des bactéries néfastes pour l’homme, y compris certaines qui sont résistantes à tous les antibiotiques connus à ce jour.
Cette découverte est d’autant plus importante que les bactéries ont tendance à devenir de plus en résistantes, en raison d’une surconsommation d’antibiotiques. Or, l’industrie pharmaceutique a bien du mal à pallier ce problème, car trouver de nouvelles molécules par les méthodes traditionnelles coûte très cher et prend du temps. Cette nouvelle méthode fondée sur l’intelligence artificielle pourrait donc changer la donne.
Trouver des molécules en scannant des fichiers
Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont développé un modèle de prédiction capable de dire si une molécule est capable de tuer ou non la bactérie E. Coli. Ce modèle a été entrainé sur un ensemble de 2 500 molécules, dont on connaît parfaitement les propriétés biochimiques. Il a ensuite été appliqué sur une bibliothèque informatique de 6 000 représentations de molécules. Le logiciel en a sélectionné une qui était jusqu’alors plutôt étudiée pour soigner le diabète.
Des tests sur des douzaines de cultures bactériennes ont permis de valider sa nature antibiotique. Et la bonne nouvelle, c’est que cette molécule ne devrait pas être toxique pour l’homme. C’est en tous les cas ce que prévoit un second modèle de prédiction créé par les chercheurs. Ce nouvel antibiotique a depuis été baptisé « halicine », en hommage à l’ordinateur HAL dans le film 2001 : Odyssée de l’espace.
Un antibiotique qui devrait rester efficace longtemps
Si cette molécule est tellement efficace, c’est parce qu’elle s’attaque au gradient électrochimique de la membrane de la bactérie, une propriété qui lui permet de stocker de l’énergie et donc de rester en vie. D’après les chercheurs, les bactéries devraient avoir du mal à développer une résistance contre ce type de produit, car les mutations au niveau des membranes sont longues et complexes.
A la suite de cette découverte, les chercheurs ont décidé de scanner un ensemble de 100 millions de molécules issues de la bibliothèque ZINC15, qui en contient 1,5 milliard. En l’espace de trois jours, le logiciel a sélectionné 23 candidats, dont huit ont effectivement des propriétés antibiotiques. Et parmi celles-ci, deux apparaissent comme particulièrement puissantes. À l’avenir, les chercheurs pensent pouvoir utiliser le deep learning pour créer des antibiotiques taillés sur mesure en fonction des besoins des patients. Par exemple pour ne cibler que certaines bactéries, mais pas d’autres. Bref, l’ingénierie pharmaceutique est sur le point d’entrer dans une nouvelle ère.
Source: MIT News
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