Prédire la forme en 3D des protéines : un prix Nobel pour le Graal ultime de la biochimie, rendu possible par l'IA
Déterminer la structure 3D des protéines. En concevoir de totalement inédites. Ces dernières années, le domaine de la protéomique a été totalement chamboulé par l’intelligence artificielle et les découvertes de trois chercheurs anglo-saxons.
Le Nobel de Chimie 2024, sur la "prédiction de la structure des protéines", a été attribué à :
David Bakern université de Washington (Seattle, EU);
Demis Hassabis (Google DeepMind, Londres, GB);
John Jumper (Google DeepMind, Londres, GB).
Le Nobel de chimie 2024 a des allures d'évidence. Car, s'il y a un casse-tête biologique qui résistait depuis plus d'un demi-siècle à l'analyse scientifique, c'est bien celui de la prédiction de la structure des protéines.
En effet, connaître la nature des gènes, c'est bien, c'est même fondamental. Mais, cela ne suffit pas. Ce n'est que la première marche du podium permettant d'accéder au graal de la biochimie et de la pharmacologie : les protéines codées par ces gènes et permettant de comprendre comment ils agissent dans un organisme et s'en inspirer pour concevoir, par exemple, de nouveaux médicaments ou des matériaux inédits.
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Seulement, entre le contenu d'un gène et la forme de la molécule qu'il code, il y a très loin de la coupe aux lèvres. Car le gène ne permet d'obtenir que la structure primaire, dépliée, d'une protéine. En aucun cas, la forme tridimensionnelle que celle-ci va adopter.
Comme si vous disposiez de la liste de tous les composants d'une voiture mais sans avoir la moindre idée de comment assembler ces centaines de milliers de vis, d'écrous, de tubes, de ressorts, de plaques etc. pour construire un véhicule qui fonctionne...
Un casse-tête totalement insoluble
Or, une protéine n'est efficace que par la structure tertiaire qu'elle prend et qui dépend des interactions entre les centaines voire milliers de briques (les acides aminés ou amino-acides) qui la composent.
Tout comme l'est un outil. Un tournevis et un marteau pourraient être constitués du même nombre d'atomes de fer, c'est leurs formes qui dictent leurs fonctions. Et les fonctions que remplissent les protéines au sein d'une cellule et d'un organisme sont aussi divers[...]