Isomorphic Labs apprend à une IA à repérer des poches cachées sur les protéines pour concevoir des médicaments

L'intelligence artificielle promet d'accélérer la conception de médicaments depuis plus de dix ans. Mais malgré des milliards de dollars d'investissements, très peu de médicaments conçus par IA parviennent jusqu'aux patients. Isomorphic Labs, spin-off de Google DeepMind, pourrait changer la donne avec un nouveau système, IsoDDE.

Ce qui manque à AlphaFold

AlphaFold2 et AlphaFold3 ont résolu le problème central : prédire la structure des protéines. Le premier modèle a même été couronné par un prix Nobel. Mais dans une cellule vivante, les protéines n'existent pas en vase clos. Elles interagissent en permanence avec d'autres molécules : acides nucléiques, ligands, ions, autres protéines.

AlphaFold3 a commencé à modéliser ces interactions dans un cadre unique, mais les chercheurs ont repéré un problème. Plus le système s'éloigne de ses données d'entraînement, moins il est précis. Pour la conception de médicaments, c'est critique : il faut des mécanismes d'action nouveaux et inconnus, c'est-à-dire des poches sur les protéines que personne n'avait jamais vues.

IsoDDE (Isomorphic Drug Design Engine) est un système de calcul unifié qui ne prédit pas seulement la structure de la protéine, mais identifie aussi les poches de liaison, l'affinité des molécules et d'autres propriétés.

Poches cryptiques : la clé parfaitement adaptée

Les poches cryptiques sont la partie la plus intéressante. Ce sont des zones à la surface de la protéine qui ne sont pas visibles dans son état normal, non lié. Elles ne s'ouvrent qu'au contact d'une molécule précise. Imaginez une serrure qu'il faut ouvrir avec une clé parfaitement adaptée.

En janvier, Nature a publié un article sur une poche cryptique jusque-là inconnue de la protéine cereblon, l'une des plus importantes dans la dégradation ciblée des protéines par le protéasome. C'est le mécanisme par lequel la cellule se débarrasse des protéines nocives.

IsoDDE a non seulement trouvé cette poche à partir de la seule séquence de la protéine, mais a aussi prédit avec précision comment les molécules se lient à cet endroit inhabituel. Le système a coïncidé avec la structure cristalline publiée dans Nature.

Des petites molécules à tout un arsenal

La plupart des médicaments actuels sont de petites molécules, des composés relativement simples. IsoDDE travaille avec différents types de molécules thérapeutiques :

• Anticorps
• Peptides
• Colles moléculaires
• Petites molécules
• Approches combinées

L'entreprise a déjà signé de grands partenariats avec Novartis et Eli Lilly et levé 2,1 milliards de dollars en Série B. Les résultats d'IsoDDE sont concrets : le système trouve des cibles longtemps jugées inaccessibles aux médicaments. Dans de nombreuses maladies, la protéine impliquée est connue mais difficile à attaquer. Ce système rend ces protéines maniables.

Ce que cela signifie

L'IA s'attaque enfin à des tâches qui lui étaient inaccessibles. Automatiser la partie fondamentale de la conception de médicaments, la recherche de nouvelles cibles et de mécanismes d'interaction, marque un tournant. Ce n'est pas qu'une accélération, mais un changement qualitatif dans le choix des maladies que la thérapie peut viser.