Tendances scientifiques: L’IA permet de découvrir un puissant antibiotique pour lutter contre la résistance aux médicaments

Pour la première fois, une équipe de recherche du Massachusetts Institute of Technology (MIT) utilise l’apprentissage automatique pour lutter contre les maladies résistantes aux médicaments.

Dans le cadre d’une grande avancée pour parvenir à cet objectif, des chercheurs du MIT ont recouru à un type d’IA afin de découvrir de nouveaux antibiotiques. Ils ont méthodiquement formé l’algorithme d’IA avec des échantillons de médicaments efficaces et inefficaces, ainsi qu’avec des médicaments réputés sûrs pour l’homme.

Les technologies de l’IA au service de la lutte contre la résistance aux médicaments

Leur algorithme a identifié un nouveau composé antibiotique redoutable capable de tuer quelques-unes des bactéries les plus complexes au monde responsables de maladies. Ils ont publié leurs découvertes dans la revue «Cell».

«Nous sommes confrontés à une crise croissante liée à la résistance aux antibiotiques, et cette situation est due non seulement à un nombre de plus en plus considérable d’agents pathogènes qui développent une résistance aux antibiotiques existants, mais aussi à un nombre insuffisant de projets menés dans les industries biotechnologiques et pharmaceutiques en vue de développer de nouveaux antibiotiques», a indiqué James Collins, bio-ingénieur et membre de l’équipe du MIT dans un communiqué de presse du MIT.

«En termes de découverte d’antibiotiques, il s’agit véritablement d’une première», explique Regina Barzilay, une spécialiste de l’apprentissage automatique au MIT et chercheuse principale du projet, à «The Guardian». «Je pense qu’il s’agit de l’un des antibiotiques les plus puissants jamais découverts», ajoute M. Collins. «Il est incroyablement actif contre un large éventail d’agents pathogènes résistants aux antibiotiques.»

La recherche de nouveaux antibiotiques

Le modèle informatique a examiné plus de cent millions de composés chimiques en l’espace de quelques jours. L’algorithme a analysé les caractéristiques atomiques et moléculaires de 2 500 médicaments et autres composés naturels afin de trouver ceux dotés des qualités les plus antibactériennes susceptibles de tuer E. coli. Les chercheurs ont alors choisi et testé une centaine de candidats avant de découvrir une molécule appelée halicine, initialement développée pour traiter le diabète. Ce composé récemment découvert a été en mesure de tuer 35 types de bactéries potentiellement mortelles. Il a permis de traiter de nombreuses infections résistantes aux médicaments, et s’est avéré efficace contre E. coli, qui n’a développé aucune résistance contre lui durant le traitement chez des souris. L’halicine a également fait ses preuves contre des agents pathogènes plus meurtriers, dont ceux responsables de la tuberculose.

«Nous souhaitions développer une plateforme qui nous permettrait d’exploiter la puissance de l’intelligence artificielle afin d’inaugurer une nouvelle ère dans la découverte d’antibiotiques», a déclaré M. Collins au quotidien britannique «Independent». «Notre approche a permis de révéler cette incroyable molécule qui est sans aucun doute l’un des antibiotiques les plus puissants jamais découverts.»

Les chercheurs ont utilisé une base de données d’environ 1,5 milliard de composés chimiques pour trouver davantage de médicaments. Le modèle d’IA a identifié 23 antibiotiques potentiels, dont deux semblent puissants. Il aurait été impossible de réaliser cette étape en laboratoire. «Pouvoir réaliser ces expériences dans l’ordinateur réduit considérablement le temps et le coût liés à l’examen de ces composés», a déclaré Jonathan Stokes, auteur principal, dans le même article de «The Guardian».

L’équipe du MIT aimerait poursuivre l’étude de l’halicine dans l’espoir de la développer afin de l’utiliser chez les humains. Elle envisage également de recourir au modèle d’IA pour concevoir de nouveaux antibiotiques et optimiser les molécules existantes.


publié: 2020-06-02
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