Halicin : nouvel antibiotique surpuissant de l’intelligence artificielle

Classé dans : Le Princeps : Journal de Pharm&Cie | 0

Il s’agit là d’une révolution dans l’histoire de l’IA et de la pharmacologie.

Notre monde actuel vit dans la menace d’échecs futurs face à l’éradication des bactéries et les infections qu’elles engendrent. Cette crainte s’explique par l’antibiorésistance croissante à laquelle nous sommes confrontés. La capacité des bactéries à résister aux antibiotiques actuellement présents sur le marché ne cesse d’augmenter. Ce processus est avant tout naturel puisque les bactéries développent un mécanisme d’adaptation progressive qui leur confère par la suite une adaptation à leur environnement. Ainsi, elles deviennent capables de s’habituer à l’antibiotique administré et lui résister. Cependant, l’antibiorésistance, bien qu’elle découle initialement d’un mécanisme naturel, a été aggravée par les comportements humains à l’égard des antibiotiques. Ces comportements portent entre autres sur leur usage trop fréquent et souvent erroné. Ainsi, quand survient le moment où le recours à une certaine classe d’antibiotique est nécessaire et adapté, la thérapie se voue à l’échec dans la majorité des cas puisque la prolifération de bactéries résistantes empêche son efficacité.

Très récemment, des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology) et de l’Université d’Harvard ont conçu un tout nouvel algorithme d’apprentissage pointu à l’origine de la découverte d’un antibiotique unique.  Les chercheurs ont entrainé cet algorithme en lui enseignant les effets biologiques de quelque 2500 molécules capables d’éradiquer la bactérie la plus répandue et fréquente : E. coli. Par la suite, ils ont fait intervenir l’IA représentée par un réseau de neurones artificiels d’apprentissage profond « deep learning » et renforcé « Machine Learning » et dotée d’une bibliothèque numérique de pas moins de 6 000 composés et molécules chimiques. L’objectif était unique : identifier les plus efficaces. L’avantage majeur du recours à l’IA pour ce cas a été l’élargissement du champ des candidats médicaments à des molécules non connues ou non soupçonnées par les chercheurs. L’IA a trouvé un composé à la structure différente des antibiotiques préexistants sur le marché et a ainsi permis la prédiction de son efficacité majeure contre de nombreuses bactéries.

L’halicin, dont le nom fait référence à l’IA « Hal » du film l’Odyssey de l’Espace (2001) est à ce jour le plus puissant des antibiotiques que la recherche a jusque-là connu. Il a été testé sur des souris infectées par la bactérie Acinetobacter baumannii. Il s’agit d’une bactérie qui a infecté de nombreux soldats américains en Irak et Afghanistan et qui s’est montrée résistante à tous les antibiotiques commercialisés actuellement, et a fait preuve d’efficacité : en 24h seulement, la bactérie ultra résistante a été complètement éradiquée de l’organisme des souris !

L’halicin a également prouvé son invincibilité face à d’autres bactéries plus répandues telles que Clostridium difficile ou encore Myobacterium tuberculosis.

En plus de son efficacité inégalable, le mécanisme d’action de l’halicin promet à termes d’empêcher toute mutation des bactéries. En déstabilisant le gradient électrochimique et le stockage énergétique chez les bactéries, il permet de réduire les phénomènes d’antibiorésistances présentes chez les autres antibiotiques du marché.

Les chercheurs du MIT ne comptent pas s’arrêter là et espèrent que l’expansion et l’enrichissement de leur base de données permettront à l’IA de découvrir encore d’autres antibiotiques tout aussi performants que l’halicin. En effet, les chercheurs du MIT sont sur la piste d’une dizaine d’autres antibiotiques qui, nous l’espérons, permettront avec l’halicin un nouvel espoir dans la lutte contre l’antibiorésistance, souci actuel majeur et mondial en matière de santé publique.

NHAILA Chahrazade

 

Sources: