Le MIT a développé une intelligence artificielle qui a été capable de concevoir par elle-même un antibiotique surpuissant. Une première mondiale qui pourrait bien être une avancée majeure pour la médecine.

Une innovation basée sur le machine learning

Aujourd’hui, la conception d’antibiotiques requiert de grands moyens financiers et de larges équipes scientifiques travaillant d’arrache-pied sur une période de temps relativement importante. Sur le blog du MIT, le chercheur James Collins explique :

Nous sommes confrontés à une crise croissante autour de la résistance aux antibiotiques, et cette situation est générée à la fois par un nombre croissant de pathogènes devenant résistants aux antibiotiques existants, et par une réduction des canaux consacrés à de nouveaux antibiotiques dans les industries biotechnologiques et pharmaceutiques.”

C’est donc pour contourner ces différents problèmes que le MIT a travaillé à la conception d’une intelligence artificielle capable de créer par elle-même des antibiotiques surpuissants. Pour cela, les chercheurs en charge de ce projet se sont basés sur d’anciens travaux de machine learning qui s’attardaient sur la reconnaissance des structures moléculaires et sur leurs capacités particulières. Ils ont ainsi pu entraîner leur intelligence artificielle à identifier tous les types de molécules capables de tuer des bactéries.

Une fois l’apprentissage terminé, l’IA développée par le MIT a “scanné des centaines de millions de composants chimiques” et plus de 6 000 molécules pouvant avoir supposément une utilité médicamenteuse. C’est ainsi qu’elle a pu identifier une molécule non-exploitée jusqu’à présent, pour établir à partir de celle-ci la structure d’un antibiotique particulièrement efficace. Ce dernier a été baptisé “Halicin” en hommage à Hal, l’intelligence artificielle du film “2001, L’Odyssée de l’Espace” de Stanley Kubrick.

L’halicin, le premier antibiotique au monde développé par une IA

L’halicin n’est pas seulement un nouvel antibiotique : sa façon de procéder est également novatrice par rapport au fonctionnement des antibiotiques traditionnels. En effet, celui-ci tue les bactéries en détruisant leur capacité à maintenir leur gradient électrochimique, ce qui signifie qu’elles ne sont plus en mesure de stocker de l’énergie. Grâce à ce processus, les bactéries n’ont donc plus les moyens de muter suffisamment pour réussir à résister, à terme, à l’antibiotique.

Déjà testé sur des souris vivantes infectées par l’Acinetobacter baumannii, l’halicin a fait ses preuves en détruisant en seulement 24 heures cette bactérie. Un exploit d’autant plus impressionnant que jusqu’à maintenant, personne n’avait été en mesure de concevoir un antibiotique assez efficace pour venir à bout de celle-ci. Après cela, les scientifiques ont effectué des tests sur des cellules prélevées sur des patients humains atteint par la bactérie à l’origine de la tuberculose. Là encore, l’halicin a réussi à détruire l’agent pathogène.

Suite à la découverte de l’halicin, les scientifiques ont reprogrammé leur intelligence artificielle pour que celle-ci trouve de nouveaux antibiotiques à partir d’une base de données plus importante. Elle a ainsi pu en identifier 23, dont deux seraient au moins aussi puissants que l’halicin.

Quatre boites renfermant des cultures de bactéries.

Les boites du haut renferment la bactérie Escherichia coli traitée avec de l’halicin : elle est incapable de se développer. Les boites du bas renferment la même bactérie mais avec un antibiotique traditionnel : elle continue à se développer. / Image : MIT

L’intelligence artificielle au service de la santé

Ces résultats plus qu’encourageants pourront avoir à terme une réelle répercussion pour le domaine de la santé. Grâce à cette intelligence artificielle, les moyens déployés pour concevoir des antibiotiques seront beaucoup moins conséquents, tant en terme de ressources financières que de temps. Il sera également possible de trouver des remèdes à des maladies bactériennes qui, pour l’heure, n’avaient aucune cure. Enfin, si d’autres antibiotiques fonctionnant avec le même processus que l’halicin viennent à être découverts, il se pourrait que les bactéries ne puissent plus muter et s’adapter. Elles seraient donc vaincues une bonne fois pour toutes.

Comme nous le prouve cette découverte, les intelligences artificielles ont un véritable rôle à jouer dans le domaine de la médecine, et pas seulement pour les maladies bactériologiques. Google, par exemple, a créé une AI capable de détecter le cancer du poumon. De son côté, Facebook a également créé des cartes extrêmement détaillées et basées sur l’intelligence artificielle pour aider les chercheurs à lutter contre la propagation des épidémies. À n’en pas douter, cette technologie est sur le point de transformer considérablement notre approche de la santé et de la médecine.