Une équipe de scientifiques a mis au point un système d’intelligence artificielle capable de concevoir des fragments d’ADN qui contrôlent le fonctionnement de cellules saines de mammifères.Cette avancée représente une nouvelle étape dans l’utilisation de l’apprentissage automatique en biomédecine. Cette technologie est considérée comme révolutionnaire, notamment pour la production de protéines aux fonctions personnalisées, créant des molécules inexistantes dans la nature, utilisables comme vaccins, traitements oncologiques ou antidotes.
Cette nouvelle étude se concentre sur le code génétique de l’ADN, qui contient la recette pour produire ces protéines. Le génome humain est une longue séquence d’environ 3 milliards de “lettres” d’ADN. Bien que ce livre d’instructions ait été lu et que certains éléments fondamentaux,comme les gènes,soient connus,d’autres parties du code restent mystérieuses,jouant un rôle clé dans la formation d’un être humain et l’apparition de tumeurs.
Des chercheurs se sont concentrés sur des fragments d’ADN relativement petits, d’environ 250 lettres d’ADN, appelés “potentiateurs”. Ces derniers sont essentiels pour moduler l’activité de gènes cruciaux dans le développement et le comportement des cellules sanguines.
Au cours des cinq dernières années, l’équipe a présenté environ 64 000 potentiateurs synthétiques à un système d’intelligence artificielle, qui a appris la fonction de chacun. Il s’agit de la plus grande collection de ces composants génétiques réunie pour comprendre le comportement de sept types différents de cellules sanguines, y compris les globules rouges, plusieurs types de globules blancs et les cellules souches du sang. Les potentiateurs fonctionnent en se liant aux facteurs de transcription, des protéines qui modulent également le fonctionnement des gènes. Les chercheurs ont analysé la conjonction exacte avec 38 facteurs de transcription.
Grâce à ces données, le système a pu créer de nouveaux potentiateurs, inexistants dans la nature. Les chercheurs ont introduit ces fragments d’ADN dans le génome de cellules sanguines et ont démontré qu’ils pouvaient activer, désactiver ou moduler l’activité des gènes souhaités. Un fragment d’ADN conçu par un système d’intelligence artificielle détermine ainsi le comportement et le destin de cellules vivantes.
« C’est la première fois que l’on réussit à faire cela dans des cellules saines, car jusqu’à présent, la recherche s’était concentrée sur les cellules cancéreuses, qui sont plus faciles à manipuler. »
L’équipe a démontré l’efficacité du système en utilisant des cellules sanguines de souris, mais estime que ce n’est qu’une première étape.
une application possible serait de contrôler le comportement et le destin de cellules d’autres tissus sains. Une autre application à plus long terme serait d’utiliser ce système dans des cellules cancéreuses, ou même dans d’autres cellules présentant des mutations génétiques dangereuses qui pourraient entraîner la maladie à l’avenir.
« Il y a certaines mutations qui s’accumulent avec le vieillissement. Je serais intéressé à construire des potentiateurs génétiques pour ces cellules, car il n’existe actuellement aucun médicament efficace pour les combattre. »
Une spécialiste du design de protéines avec intelligence artificielle souligne l’importance de cette recherche.
« L’un des aspects les plus intéressants est la façon dont cette vaste collection de données a permis d’entraîner des algorithmes d’intelligence artificielle capables de concevoir des séquences d’ADN de novo, c’est-à-dire à partir de zéro. »
« ces séquences peuvent induire des réponses cellulaires spécifiques, ce qui ouvre la porte à une forme de programmation du comportement cellulaire. Il me semble que cette étude reflète parfaitement le moment transformateur que nous vivons, où l’intelligence artificielle commence à avoir un impact réel dans tous les domaines de la connaissance. »
L’IA Révolutionne la Médecine : Programmer les Cellules avec l’ADN
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L’intelligence artificielle ouvre de nouvelles perspectives en biomédecine. Des scientifiques ont développé un système d’IA capable de concevoir des fragments d’ADN contrôlant le comportement de cellules saines.
La Découverte : Conception d’ADN sur mesure
L’étude porte sur les “potentiateurs”, de petits fragments d’ADN (environ 250 “lettres”) essentiels à la régulation des gènes. L’équipe a entraîné une IA en lui soumettant 64 000 potentiateurs synthétiques. L’IA a ensuite généré de nouveaux potentiateurs,inexistants dans la nature,capables d’activer,désactiver ou moduler l’activité des gènes souhaités.
Impact et Applications Potentielles
Cette technologie transforme la capacité à programmer le comportement cellulaire.Les applications futures incluent :
Contrôle du comportement cellulaire dans différents tissus
Traitement des cellules cancéreuses.
* Prévention des maladies liées aux mutations génétiques.
Tableau Récapitulatif
| Caractéristique | Détail |
| :——————– | :———————————————————————– |
| Technologie | Système d’intelligence artificielle |
| Objet d’étude | potentiateurs (fragments d’ADN) |
| Objectif | Contrôler l’activité des gènes dans les cellules saines |
| Résultats obtenus | Création de nouveaux potentiateurs et manipulation du comportement cellulaire |
| Potentielles applications | Traitements personnalisés, prévention et guérison des maladies |
FAQ : questions et Réponses Clés
Qu’est-ce qu’un potentiateur ?
Un fragment d’ADN régulant l’activité des gènes.
Comment l’IA est-elle impliquée ?
L’IA apprend des informations sur les potentiateurs et en conçoit de nouveaux.
Quels sont les avantages de cette technologie ?
Elle permet de contrôler le comportement des cellules, ouvrant des possibilités de traitements innovants.
Quelles sont les applications possibles ?
Production de vaccins, traitements contre le cancer, prévention des maladies.
Où en est la recherche ?
L’étude a été réalisée sur des cellules sanguines de souris.
