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IA contre bactérie
Un réseau de neurones a aidé à identifier un nouvel antibiotique qui tue certains des germes les plus résistants aux médicaments au monde. 15 avril 2020
Amrita Marino
Les chercheurs du MIT ont utilisé un nouveau type de modèle de réseau neuronal pour identifier un composé antibiotique puissant qui tue bon nombre des bactéries pathogènes les plus problématiques au monde, y compris certaines qui sont résistantes à tous les antibiotiques connus jusqu'à présent.
L'algorithme, qui peut dépister plus de 100 millions de composés chimiques en quelques jours, est conçu pour sélectionner des antibiotiques potentiels qui utilisent des mécanismes différents des médicaments existants. Très peu de nouveaux antibiotiques ont été introduits au cours des dernières décennies.
Nous voulions développer une plate-forme qui nous permettrait d'exploiter la puissance de l'intelligence artificielle pour inaugurer une nouvelle ère de découverte de médicaments antibiotiques, explique James Collins, professeur de génie biologique et membre de l'Institute for Medical Engineering and Science du MIT.
Collins et Regina Barzilay, professeur de génie électrique et d'informatique au laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle du MIT, sont les auteurs principaux de l'étude et les co-responsables de la faculté Abdul Latif Jameel du MIT pour l'apprentissage automatique en santé (J-Clinic ). Jonathan Stokes, postdoctorant au MIT et au Broad Institute du MIT et de Harvard, est l'auteur principal de l'étude, parue dans Cell.
L'équipe du MIT a utilisé le modèle pour rechercher des caractéristiques chimiques qui rendent les molécules efficaces pour tuer E. coli . À partir d'une bibliothèque d'environ 6 000 composés médicamenteux potentiels, il en a sélectionné un qui devait avoir une forte activité antibactérienne et dont la structure chimique était différente de celle de tout antibiotique existant. Cette molécule, que les chercheurs ont décidé d'appeler halicine (du nom du système fictif d'intelligence artificielle de 2001 : L'odyssée de l'espace ), avait déjà fait l'objet d'études en tant que possible médicament contre le diabète.
Les chercheurs ont testé l'halicine contre des dizaines de souches bactériennes isolées de patients et cultivées dans des plats de laboratoire. Il a pu tuer de nombreuses personnes résistantes au traitement, y compris Clostridium difficile, Acinetobacter baumannii, et Mycobacterium tuberculosis .
Dans des études sur des souris, l'halicine a également éliminé les infections par une souche de A. baumannii qui est résistant à tous les antibiotiques connus ; cela a fonctionné dans les 24 heures. Les chercheurs prévoient de poursuivre d'autres études sur l'halicine, en collaboration avec une société pharmaceutique ou une organisation à but non lucratif, dans l'espoir de la développer pour une utilisation chez l'homme. Dans un crible plus large d'environ 100 millions de molécules qui n'a pris que trois jours, les chercheurs ont également identifié 23 autres candidats antibiotiques prometteurs, qu'ils prévoient de tester davantage.