Actualité Des chercheurs du MIT et de Harvard développent une molécule antibiotique grâce...

Pour approfondir le sujet

Santé : Novartis et Microsoft annoncent un accord de collaboration pour transformer et réinventer le médicament avec l’intelligence artificielle

Novartis vient de réaffirmer sa volonté d'utiliser la datascience et l'intelligence artificielle pour transformer la recherche, le développement et la commercialisation de ses médicaments....

Iktos et SRI International collaboreront pour accélérer la découverte et le développement de nouveaux traitements antiviraux

La start-up française Iktos et SRI International (anciennement Stanford Research Institute) ont annoncé en ce mois de mars leur collaboration. Leur partenariat se veut centré sur...

DeepMind installe un nouveau laboratoire à Paris qui sera dirigé par Rémi Munos

Alors que le Sommet AI For Humanity se tient aujourd'hui au Collège de France, DeepMind de Google, annonce sa décision d'ouvrir un premier laboratoire...

Atos et Google inaugurent leur 2ème laboratoire dédié à la transformation vers l’IA

Atos et Google Cloud inauguraient aujourd'hui à Bezons, au siège social d'Atos, dans le Val d'oise, leur deuxième Lab IA. Ce nouveau laboratoire est...

Des chercheurs du MIT et de Harvard développent une molécule antibiotique grâce à un algorithme d’intelligence artificielle

Halicin, la nouvelle molécule antibiotique développée par des chercheurs du MIT et d’Harvard est capable d’éliminer les bactéries résistantes aux autres antibiotiques traditionnellement utilisés. Elle a été créée grâce à un modèle de deep learning et ses bénéfices en termes de processus et de coûts pourraient être nombreux.

La résistance des bactéries aux traitements antibiotiques inquiète les autorités sanitaires internationales. Renforcer l’arsenal antibiotique et développer des médicaments efficaces est donc un sujet central. Les auteurs de l’étude sur la molécule Halicin espèrent donc que leur découverte pourra faire évoluer les processus.

Lors de tests en laboratoire, leur molécule a prouvé qu’elle était capable de tuer définitivement un grand nombre des bactéries pathogènes, y compris certaines souches connues pour être résistantes à tous les antibiotiques connus. Elle a également éliminé des infections chez deux modèles de souris différents. James Collins, Termeer Professor of Medical Engineering and Science au IMES et au Department of Biological Engineering du MIT et co-auteur de la découverte, a expliqué :

“Nous voulions développer une plateforme permettant d’exploiter la puissance de l’intelligence artificielle pour ouvrir une nouvelle ère de découverte de médicaments antibiotiques”. “Notre approche a révélé cette molécule incroyable qui est sans doute l’antibiotique le plus puissant jamais découvert”.

Regina Barzilay, Delta Electronics Professor of Electrical Engineering and Computer Science au sein du CSAIL du MIT, co-auteure de la molécule, a également précisé :

“Le modèle de machine learning permet d’explorer, in silico, de grands espaces chimiques qui peuvent être d’un coût prohibitif pour les approches expérimentales traditionnelles”.

Regina Barzilay et James Collins sont co-directeurs de la J-Clinic, la Abdul Latif Jameel Clinic for Machine Learning in Health du MIT et ont signé l’article présentant l’étude dans Cell avec Jonathan Stokes, post-doc au MIT et au Broad Institute du MIT et de Harvard. Le professeur Tommi Jaakkola et les élèves Kevin Yang, Kyle Swanson et Wengong Jin ont également participé à cette étude.

La molécule a été baptisée “halicin” en hommage à HAL, l’ordinateur du film “2001, l’Odyssée de l’espace”. Concrètement, Halicin a été développée par modélisation informatique à partir de la bactérie Escherichia coli et d’une bibliothèque de milliers de composés chimiques ayant les caractéristiques nécessaires. L’algorithme a ensuite déterminé un composant, différent des antibiotiques traditionnels, et évalué qu’il pouvait être efficace face à des bactéries définies telles que Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, ou encore Mycobacterium tuberculosis.

Les chercheurs ont ensuite testé la molécule en laboratoire sur des souches bactériennes cultivées in vitro et prélevées sur des patients, puis sur des souris ayant été infectées par la bactérie A. baumannii. Cette dernière était connue pour avoir infecté des soldats en Irak et en Afghanistan et avoir résisté à tous les traitements antiobiotiques existants. Halicin a permis aux souris de guérir en 24 heures.

Concernant la bactérie Escherichia coli, les chercheurs ont constaté que la bactérie n’avait développé aucune résistance à halicin sur la période de traitement de 30 jours. En revanche, la bactérie avait commencé à développer une résistance à l’antibiotique ciprofloxacine entre un à trois jours, et après 30 jours, la bactérie était environ 200 fois plus résistante à la ciprofloxacine qu’elle ne l’était au début de l’étude.

“L’idée d’utiliser des modèles informatiques prédictifs pour le dépistage “in silico” n’est pas nouvelle, mais jusqu’à présent, ces modèles n’étaient pas suffisamment précis pour transformer la découverte de médicaments. Auparavant, les molécules étaient représentées comme des vecteurs reflétant la présence ou l’absence de certains groupes chimiques. Cependant, les nouveaux réseaux neuronaux peuvent apprendre ces représentations automatiquement, en cartographiant les molécules en vecteurs continus qui sont ensuite utilisés pour prédire leurs propriétés.”

Il s’agit selon les chercheurs d’une percée majeure qui va pouvoir faire évoluer la découverte des antibiotiques et parallèlement le développement de nouveaux médicaments. Le processus de développement de cette nouvelle molécule permettra d’utiliser le deep learning à tous les stades du développement des antibiotiques.

Thierry Maubant

Partager l'article

Lancement du Collectif International technologique Intelligence Artificielle du Village Francophone à l’occasion de Vivatech

Le Village Francophone, moteur de l'animation de délégations francophones lors d'événements nationaux et internationaux, a lancé son collectif IA ce mardi 16/06 à l'occasion...

TALia : le laboratoire de recherche de onepoint et Télécom Paris autour du traitement du langage naturel

Télécom Paris, école d'ingénieur spécialisée dans le numérique, et onepoint, une entreprise française spécialisée dans la transformation numérique, vont lancer ensemble un laboratoire de...

Tractable, spécialiste des solutions de vision par ordinateur pour les assurances, devient une licorne

Tractable, une entreprise développant des systèmes d'intelligence artificielle au service de la gestion des sinistres et accidents vient de lever la somme de 60...

Le projet CETI : comprendre la langue des cachalots grâce à des outils d’intelligence artificielle

Comprendre la langue utilisée par les animaux est un des enjeux de certains scientifiques : c'est notamment le cas de Denise Herzing qui étudie,...