{"id":3376,"date":"2023-07-29T14:42:58","date_gmt":"2023-07-29T14:42:58","guid":{"rendered":"https:\/\/dailyai.com\/?p=3376"},"modified":"2023-07-31T09:16:54","modified_gmt":"2023-07-31T09:16:54","slug":"researchers-use-machine-learning-to-resurrect-ancient-molecules","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dailyai.com\/fr\/2023\/07\/researchers-use-machine-learning-to-resurrect-ancient-molecules\/","title":{"rendered":"Des chercheurs utilisent l'apprentissage automatique pour \"ressusciter\" d'anciennes mol\u00e9cules"},"content":{"rendered":"

Une \u00e9quipe de bioing\u00e9nieurs a r\u00e9ussi \u00e0 utiliser l'IA pour ressusciter des mol\u00e9cules de notre pass\u00e9 ancien.\u00a0<\/b><\/p>\n

Cette \u00e9tude intrigante a utilis\u00e9 l'apprentissage automatique pour analyser les donn\u00e9es sur les prot\u00e9ines des humains modernes (<\/span>Homo sapiens<\/span><\/i>) ainsi que de nos parents disparus, les N\u00e9andertaliens (<\/span>Homo neanderthalensis<\/span><\/i>) et les Denisovans, une esp\u00e8ce ou sous-esp\u00e8ce humaine \u00e9teinte d'Asie.\u00a0<\/span><\/p>\n

Les <\/span>\u00e9tude<\/span><\/a> a d\u00e9couvert des mol\u00e9cules susceptibles de combattre les bact\u00e9ries pathog\u00e8nes. Ces techniques, appel\u00e9es \"de-extinction\", pourraient potentiellement servir de base \u00e0 la recherche de nouveaux antibiotiques.<\/span><\/p>\n

\"Nous sommes motiv\u00e9s par l'id\u00e9e de ramener des mol\u00e9cules du pass\u00e9 pour r\u00e9soudre des probl\u00e8mes actuels\", explique Cesar de la Fuente, coauteur de l'\u00e9tude et bioing\u00e9nieur \u00e0 l'universit\u00e9 de Pennsylvanie, \u00e0 Philadelphie, <\/span>a d\u00e9clar\u00e9 \u00e0 Nature<\/span><\/a>.\u00a0<\/span><\/p>\n

Si cela vous fait penser \u00e0 une certaine franchise cin\u00e9matographique bas\u00e9e sur les dinosaures -<\/span> c'est pr\u00e9cis\u00e9ment ce qui a inspir\u00e9 l'\u00e9quipe de recherche.<\/p>\n

De la Fuente a d\u00e9clar\u00e9 : \"Nous avons commenc\u00e9 \u00e0 penser \u00e0\u00a0Jurassic Park<\/i>\", explique-t-il. Plut\u00f4t que de ramener les dinosaures \u00e0 la vie, comme l'ont fait les scientifiques dans le film de 1993, l'\u00e9quipe a eu une id\u00e9e plus r\u00e9alisable : \"Pourquoi ne pas ramener les mol\u00e9cules ?\"<\/p>\n

La pression exerc\u00e9e sur les chercheurs pour trouver de nouveaux antibiotiques est immense, car peu de m\u00e9dicaments efficaces ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverts au cours des 30 derni\u00e8res ann\u00e9es.<\/span><\/p>\n

Parall\u00e8lement, la pr\u00e9valence des bact\u00e9ries r\u00e9sistantes aux antibiotiques est en augmentation, d'o\u00f9 l'int\u00e9r\u00eat de nouveaux traitements. <\/span>L'IA fournit de nombreuses pistes<\/a> pour explorer ces nouveaux traitements, avec une s\u00e9rie d'\u00e9tudes utilisant la technologie pour d\u00e9couvrir des mol\u00e9cules cach\u00e9es et inconnues cliniquement pertinentes.\u00a0<\/span><\/p>\n

De nombreux organismes g\u00e9n\u00e8rent des sous-unit\u00e9s prot\u00e9iques courtes, appel\u00e9es peptides, dot\u00e9es de propri\u00e9t\u00e9s antimicrobiennes. Plusieurs peptides antimicrobiens, provenant principalement de bact\u00e9ries, sont utilis\u00e9s pour traiter les infections.\u00a0<\/span><\/p>\n

Les prot\u00e9ines des esp\u00e8ces disparues - y compris l'homme - pourraient constituer une ressource pr\u00e9cieuse, mais encore peu explor\u00e9e, pour la mise au point de nouveaux antibiotiques.<\/span><\/p>\n

Les chercheurs ont entra\u00een\u00e9 un algorithme de ML pour identifier les endroits des prot\u00e9ines humaines o\u00f9 elles sont d\u00e9coup\u00e9es en peptides. Ils ont appliqu\u00e9 cet algorithme \u00e0 des s\u00e9quences de prot\u00e9ines accessibles au public provenant de <\/span>H. sapiens, H. neanderthalensis<\/span><\/i>et Denisovans, en identifiant de nouveaux peptides sur la base des caract\u00e9ristiques des peptides antimicrobiens connus.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"La
La \"d\u00e9-extinction\" mol\u00e9culaire gr\u00e2ce \u00e0 l'IA. Source : D\u00e9-extinction mol\u00e9culaire d'anciens peptides antimicrobiens gr\u00e2ce \u00e0 l'apprentissage automatique<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Il ne faut que quelques semaines pour identifier et tester des m\u00e9dicaments potentiels \u00e0 l'aide de l'IA, alors que le processus traditionnel prend de trois \u00e0 six semaines pour d\u00e9couvrir un nouvel antibiotique.<\/span><\/p>\n

L'\u00e9quipe a test\u00e9 une vari\u00e9t\u00e9 de peptides en laboratoire afin d'explorer leur capacit\u00e9 \u00e0 \u00e9liminer les bact\u00e9ries. Ils ont s\u00e9lectionn\u00e9 6 peptides puissants - 4 provenant de <\/span>H. sapiens<\/span><\/i>, 1 \u00e0 partir de <\/span>H. neanderthalensis<\/span><\/i>et 1 de Denisovans. Les peptides ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9s sur des souris infect\u00e9es par la bact\u00e9rie <\/span>Acinetobacter baumannii<\/span><\/i>.<\/span><\/p>\n

Bien qu'aucun des peptides n'ait compl\u00e8tement tu\u00e9 les bact\u00e9ries, ils ont tous r\u00e9ussi \u00e0 inhiber la croissance du <\/span>A. baumannii <\/span><\/i>dans le tissu musculaire de la cuisse. 5 mol\u00e9cules ont tu\u00e9 des bact\u00e9ries dans des abc\u00e8s cutan\u00e9s, bien que des doses \u00e9lev\u00e9es aient \u00e9t\u00e9 n\u00e9cessaires.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"M\u00eame si l'algorithme que nous avons utilis\u00e9 n'a pas produit de mol\u00e9cules extraordinaires, je pense que le concept et le cadre repr\u00e9sentent une voie enti\u00e8rement nouvelle pour la r\u00e9flexion sur la d\u00e9couverte de m\u00e9dicaments\", d\u00e9clare M. de la Fuente.<\/span><\/p>\n

Euan Ashley, expert en g\u00e9nomique et en sant\u00e9 de pr\u00e9cision \u00e0 l'universit\u00e9 de Stanford, a d\u00e9clar\u00e9 : \"De la Fuente et ses coll\u00e8gues m'ont persuad\u00e9 que plonger dans le g\u00e9nome humain archa\u00efque \u00e9tait une approche int\u00e9ressante et potentiellement utile\".<\/span><\/p>\n

Fonctionnement de l'\u00e9tude : analyse<\/span><\/h2>\n