La galantamine est un médicament utilisé pour traiter la démence et la maladie d’Alzheimer ; cependant, le produire en laboratoire n’est pas viable. Il est souvent prélevé sur des jonquilles, un processus long et dépendant des conditions météorologiques. Les chercheurs de l’Université du Texas à Austin utilisent l’IA et les biocapteurs pour aider les microbes à le produire efficacement.
Les chercheurs ont publié une étude dans Nature Communications décrivant une méthode utilisant des bactéries génétiquement modifiées pour produire un précurseur chimique de la galantamine au cours de leur métabolisme normal. Ces micro-organismes ont été modifiés pour produire des produits chimiques thérapeutiques à partir des aliments.
Selon Andrew Ellington, professeur à l’UT Austin, l’objectif est de faire fermenter des médicaments comme celui-ci à grande échelle. Cette technique garantit un approvisionnement constant et abordable, non affecté par les événements climatiques comme les inondations ou les sécheresses.
MutComputeX est un système d’intelligence artificielle développé par Danny Diaz, chercheur postdoctoral à l’UT Institute for Foundations of Machine Learning. En identifiant les mutations protéiques, ce système améliore la capacité des bactéries à produire des produits chimiques médicinaux. Selon Diaz, ces altérations peuvent augmenter l’efficacité bactérienne jusqu’à trois fois celle des processus narcissiques natifs.
L’exploitation des microbes pour produire des substances précieuses est attendue, comme l’utilisation de levures pour fabriquer de l’alcool et de bactéries pour le fromage et le yaourt. Aujourd’hui, les chercheurs utilisent l’IA pour améliorer la fermentation microbienne. Ils ont modifié la bactérie E. coli pour produire un produit chimique appelé 4-O’Méthyl-norbelladine, un composant clé de la galantamine.
Ce composé, présent dans les jonquilles, est utilisé en médecine pour traiter les infections virales, fongiques et cancéreuses. Ils ont également créé un biocapteur fluorescent qui s’allume en vert au contact de bactéries produisant les composés appropriés, permettant ainsi de les détecter rapidement.
Simon d’Oelsnitz, chercheur postdoctoral anciennement à l’UT Austin et maintenant à l’Université Harvard et premier auteur de l’article, dit, « Le biocapteur nous permet de tester et d’analyser des échantillons en quelques secondes alors qu’auparavant cela prenait environ cinq minutes chacun. « Le programme d’apprentissage automatique nous permet de filtrer facilement les candidats de plusieurs dizaines de milliers à plusieurs dizaines. Ensemble, ce sont des outils puissants.
La recherche montre comment l’IA et les bactéries peuvent contribuer à améliorer les médicaments. Les chercheurs utilisent des bactéries génétiquement modifiées pour fermenter un produit chimique nécessaire à la fabrication d’un médicament contre la maladie d’Alzheimer. Cette méthode est moins chère et plus accessible que la méthode habituelle pour obtenir le produit chimique des jonquilles. Ils ont également créé un outil unique de biocapteur fluorescent pour détecter les bactéries, produisant ainsi le produit chimique rapidement. Cela rend l’ensemble du processus plus rapide et plus efficace.
Référence du journal :
2024-03-18 16:57:24
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