En juillet 2021, il y a un an quasiment jour pour jour, les équipes de DeepMind ont lâché une véritable bombe atomique dans le monde de la biologie moléculaire ; la firme a présenté une incroyable base de données où son IA AlphaFold a prédit la structure 3D de la quasi-totalité des protéines du corps humain.
Si elle a été saluée à l’unanimité par toute la communauté scientifique, c’est qu’il s’agissait d’une avancée immense pour la recherche fondamentale ; cette production promet déjà d’avoir un impact déterminant à tous les niveaux de la biologie et des sciences de la vie. Vous pouvez consulter notre dossier complet qui résume les tenants et aboutissants de cette formidable avancée.
Et pourtant, il semble que les sorciers de DeepMind n’en étaient qu’à leur coup d’essai. Ils viennent de déclencher un second séisme académique majeur en l’espace d’un an en présentant une nouvelle version de leur base de données. Celle de l’année dernière comportait presque toutes les protéines du corps humain ; celle-ci, en revanche, prédit la structure de… la quasi-totalité des protéines documentées par la science.
Un outil de recherche qui révolutionne déjà la biologie
Pour rappel, la mouture précédente a déjà commencé à bouleverser la biochimie structurale jusque dans ses fondements en l’espace de quelques mois. Et il ne s’agit pas d’une exagération. Ce n’est pas un hasard si des chercheurs éminents l’ont même comparée à au séquençage du génome humain, l’un des succès les plus marquants de la science moderne.
Si les spécialistes sont aussi dithyrambiques, c’est que le problème de la structure des protéines a été un casse-tête excessivement fastidieux pour les chercheurs pendant des décennies (voir le second paragraphe de notre dossier).
Ce sont les éléments à partir desquels est construite la vie; par conséquent, ils conditionnent largement ce qui se passe au sein de tous les organismes vivants. Leur étude est donc d’une importance capitale dans un tas de domaines. Ce que nous savons du fonctionnement de notre corps, nous le devons en grande partie à nos connaissances des protéines.
Or, leur structure tridimensionnelle est intimement liée à leur rôle physiologique. Chaque découverte sur leur structure peut donc apporter son lot de nouveautés très excitantes. Mais la méthode traditionnelle qui a servi à les étudier pendant des décennies est excessivement lente et pénible, et par extension peu productive.
L’univers des protéines n’aura bientôt plus de secret
L’arrivée des outils algorithmiques basés sur l’IA, à commencer par ce fameux AlphaFold, a complètement changé la donne en médecine. Désormais, plus besoin de passer des mois à étudier une protéine sans garantie de résultat; les chercheurs peuvent accéder aux informations structurelles prédites par l’IA en quelques clics.
De quoi transformer leur façon de travailler. « AlphaFold a déjà accéléré et permis des découvertes massives », explique Eric Topol, directeur d’un laboratoire de biologie dont l’IA a complètement bouleversé le fonctionnement au quotidien.
Et maintenant, avec cette nouvelle base de données globale qui décrit la structure attendue de plus de 200 millions de protéines, cette conclusion n’est plus limitée au corps humain ; elle s’applique désormais à la quasi-totalité des mécanismes physiologiques du vivant !
Cela change énormément de choses dans le petit monde de la biologie structurale ; c’est un pas en avant immense dont on peut aisément constater l’ampleur sur ce graphique. Pour comparer avec les transports, c’est un peu comme si DeepMind venait d’inventer la roue, puis l’aviation coup sur coup alors que l’humanité crapahutait encore pieds nus une année plus tôt.
Autant dire que la portée de ces travaux est absolument immense. « Avec cette addition de structures qui font la lumière sur presque tout l’univers des protéines, nous pouvons nous attendre à ce que de nouveaux mystères biologiques soient résolus tous les jours », résume Topol. Autant dire que nous sommes probablement à l’aube d’une toute nouvelle ère de la recherche en biologie fondamentale !
🟣 Pour ne manquer aucune news sur le Journal du Geek, abonnez-vous sur Google Actualités. Et si vous nous adorez, on a une newsletter tous les matins.
