Des protéines « Minibinder » conçues par l’IA guident les lymphocytes T pour détruire le cancer en quelques semaines
Une équipe de scientifiques de l’Université technique du Danemark (DTU), en collaboration avec Scripps Research, a développé une plateforme alimentée par l’IA qui conçoit des protéines personnalisées visant à transformer les cellules immunitaires en tueuses de cancer de précision. Cette approche comprime radicalement les délais de développement de l’immunothérapie—de plusieurs années à seulement quelques semaines.
🧬 La percée
La plateforme s’appuie sur trois modèles d’IA de pointe pour concevoir de petites protéines appelées « minibinders ». Celles-ci sont conçues pour se fixer aux cellules T et agir comme des unités GPS moléculaires, les aidant à repérer et attaquer les cellules cancéreuses en fonction de marqueurs de surface spécifiques.
Voici comment la plateforme fonctionne :
- Modèle d’IA 1 interprète la structure 3D d’une protéine associée au cancer (antigène).
- Modèle d’IA 2 génère des séquences d’acides aminés qui se replient pour former des protéines capables de se lier à la cible.
- Modèle d’IA 3 filtre des milliers de candidats pour produire une liste restreinte de minibinders à fort potentiel.
Ces minibinders peuvent ensuite être attachés aux cellules T pour créer des cellules immunitaires modifiées—surnommées cellules IMPAC-T—programmées pour traquer des cancers spécifiques.
⚙️ Conception rapide, sécurité intégrée
Le système intègre AlphaFold2, l’outil de repliement des protéines récompensé par un Nobel de Google DeepMind, pour valider la structure probable de chaque minibinder avant toute synthèse. L’ensemble du processus de la conception à la vérification ne prend que 4 à 6 semaines, contre plusieurs années traditionnellement.
Pour minimiser le risque d’effets indésirables, la plateforme inclut également un filtrage virtuel de sécurité. Cette étape permet de prédire si un minibinder pourrait accidentellement se lier à des tissus humains sains et élimine les candidats dangereux avant le début des tests en laboratoire.
🎯 Cibler des cancers fréquents et sur-mesure
En laboratoire, les chercheurs ont conçu des minibinders contre NY-ESO-1, un antigène cancéreux bien connu présent dans le mélanome et d’autres tumeurs. Les protéines conçues par l’IA ont permis aux cellules T de détruire efficacement les cellules présentant cette cible.
L’équipe a également utilisé la plateforme pour générer des minibinders ciblant une mutation du mélanome propre à un patient, démontrant ainsi le potentiel de l’immunothérapie personnalisée—adaptée aux marqueurs uniques du cancer de chaque individu.
🧪 Vers la clinique : calendrier
Bien que les premiers résultats soient prometteurs, la plateforme doit encore être validée en préclinique puis en clinique. Les chercheurs estiment qu’il faudra cinq ans avant que le système ne soit utilisé lors d’essais humains. L’objectif ultime est de reproduire les modèles de la thérapie CAR-T : extraire les cellules T d’un patient, les modifier avec des minibinders conçus par IA, puis les réintroduire pour qu’elles traquent et détruisent les tumeurs.
🌍 Pourquoi c’est important
Cette innovation va bien au-delà d’un simple titre sur l’IA : elle marque un tournant vers une véritable médecine personnalisée. En réduisant le cycle de conception et de test de plusieurs années à quelques semaines, des plateformes IA comme celle-ci pourraient :
- Permettre des traitements anticancéreux à la demande selon le profil tumoral d’un individu.
- Accélérer considérablement la découverte de médicaments et réduire les coûts de développement.
- Offrir un cadre pour développer des thérapies similaires contre des virus, des maladies auto-immunes ou des pathologies génétiques rares.
La convergence de l’IA générative, de la modélisation des protéines et de la biologie synthétique ouvre une nouvelle ère de la biomédecine propulsée par l’IA, et ces travaux du DTU constituent une avancée majeure.
Sources :