Les scientifiques ont utilisé l’intelligence artificielle (IA) pour découvrir un nouvel antibiotique capable de tuer une espèce mortelle de superbactérie.
L’IA a aidé à réduire des milliers de produits chimiques potentiels à une poignée qui pourrait être testée en laboratoire.
Le résultat a été un puissant antibiotique expérimental appelé abaucine, qui nécessitera d’autres tests avant d’être utilisé.
Les chercheurs au Canada et aux États-Unis affirment que l’IA a le pouvoir d’accélérer massivement la découverte de nouveaux médicaments.
C’est le dernier exemple de la façon dont les outils de l’intelligence artificielle peuvent être une force révolutionnaire dans la science et la médecine.
Arrêter les superbactéries
Les antibiotiques tuent les bactéries. Cependant, il y a eu un manque de nouveaux médicaments pendant des décennies et les bactéries deviennent de plus en plus difficiles à traiter, car elles développent une résistance à celles que nous avons.
On estime que plus d’un million de personnes meurent chaque année d’infections qui résistent aux traitements antibiotiques.
Les chercheurs se sont concentrés sur l’une des espèces de bactéries les plus problématiques – Acinetobacter baumannii, qui peut infecter les plaies et provoquer une pneumonie.
Vous n’en avez peut-être pas entendu parler, mais c’est l’une des trois superbactéries que l’Organisation mondiale de la santé a identifiées comme une menace « critique ».
Il est souvent capable d’ignorer plusieurs antibiotiques et constitue un problème dans les hôpitaux et les maisons de soins, où il peut survivre sur les surfaces et les équipements médicaux.
Le Dr Jonathan Stokes, de l’Université McMaster, décrit le bogue comme « l’ennemi public numéro un » car il est « très courant » de trouver des cas où il est « résistant à presque tous les antibiotiques ».
Intelligence artificielle
Pour trouver un nouvel antibiotique, les chercheurs ont d’abord dû former l’IA. Ils ont pris des milliers de médicaments dont la structure chimique précise était connue et les ont testés manuellement sur Acinetobacter baumannii pour voir lequel pouvait le ralentir ou le tuer.
Ces informations ont été introduites dans l’IA afin qu’elle puisse apprendre les caractéristiques chimiques des médicaments qui pourraient attaquer la bactérie problématique.
L’IA s’est alors déchaînée sur une liste de 6 680 composés dont l’efficacité était inconnue. Les résultats – publiés dans Nature Chemical Biology – ont montré qu’il avait fallu une heure et demie à l’IA pour produire une liste restreinte.
Les chercheurs en ont testé 240 en laboratoire et ont trouvé neuf antibiotiques potentiels. L’un d’eux était l’abaucine, un antibiotique incroyablement puissant.
Des expériences en laboratoire ont montré qu’il pouvait traiter des plaies infectées chez des souris et était capable de tuer des échantillons d’A. baumannii provenant de patients.
Cependant, le Dr Stokes m’a dit: « C’est là que le travail commence. »
L’étape suivante consiste à perfectionner le médicament en laboratoire, puis à effectuer des essais cliniques. Il s’attend à ce que les premiers antibiotiques IA prennent jusqu’en 2030 jusqu’à ce qu’ils soient disponibles pour être prescrits.
Curieusement, cet antibiotique expérimental n’a eu aucun effet sur les autres espèces de bactéries, et ne fonctionne que sur A. baumannii.
De nombreux antibiotiques tuent les bactéries sans discernement. Les chercheurs pensent que la précision de l’abaucine rendra plus difficile l’émergence d’une résistance aux médicaments et pourrait entraîner moins d’effets secondaires.
En principe, l’IA pourrait cribler des dizaines de millions de composés potentiels – ce qui ne serait pas pratique à faire manuellement.
« L’IA augmente le taux et, dans un monde parfait, diminue le coût, grâce auquel nous pouvons découvrir ces nouvelles classes d’antibiotiques dont nous avons désespérément besoin », m’a dit le Dr Stokes.
Les chercheurs ont testé les principes de la découverte d’antibiotiques assistée par l’IA dans E. coli en 2020, mais ont maintenant utilisé ces connaissances pour se concentrer sur les gros méchants. Ils prévoient d’examiner ensuite Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa.
« Cette découverte confirme davantage l’hypothèse selon laquelle l’IA peut considérablement accélérer et étendre notre recherche de nouveaux antibiotiques », a déclaré le professeur James Collins, du Massachusetts Institute of Technology.
Il a ajouté : « Je suis ravi que ce travail montre que nous pouvons utiliser l’IA pour aider à combattre les agents pathogènes problématiques tels que A. baumannii. »
Source: www.bbc.com
