Des protéines créées grâce à l'intelligence artificielle (IA) ont le potentiel de contrer les effets mortels des toxines présentes dans le venin de serpents, comme les cobras, les vipères et d'autres serpents dangereux. Ces protéines conçues par IA pourraient constituer la base d'une nouvelle vague de traitements contre les morsures de serpent — une condition qui entraîne environ 100 000 décès par an et est encore traitée de manière semblable aux pratiques d'il y a un siècle. Publiée dans Nature le 15 janvier, l'étude met en lumière comment l'apprentissage automatique a considérablement avancé la conception computationnelle de protéines. Des tâches qui prenaient autrefois des mois, des années, ou semblaient même irréalisables — comme concevoir une protéine pour bloquer efficacement une autre — peuvent maintenant être réalisées en quelques secondes. Les chercheurs tirent parti de l'IA pour concevoir de nouvelles protéines innovantes. "C'est alarmant", commente Joseph Jardine, immunologiste au Scripps Research à La Jolla, en Californie. "Nous sommes passés de 'c'était impossible' à la résolution de problèmes concrets grâce à des travaux de preuve de concept. " Dans de nombreuses régions, les morsures de serpent sont une cause majeure de décès et d'incapacité à long terme. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) à Genève, en Suisse, a classé les morsures de serpent comme une maladie tropicale négligée de haute priorité, les classant aux côtés d'autres comme la dengue et la rage. Cependant, les traitements ont connu peu d'innovations au cours du dernier siècle. La plupart des options actuelles reposent sur des anticorps dérivés du sérum sanguin de chevaux et de moutons ayant été immunisés avec du venin de serpent.

Ces antivenins varient en termes de sécurité et d'efficacité et doivent être administrés dans des établissements de santé par du personnel formé, ce qui limite leur accessibilité, comme l'a souligné José María Gutiérrez, toxinologue à l'Institut Clodomiro Picado de l'Université du Costa Rica à San José. Lorsque David Baker, biophysicien computationnel à l'Université de Washington à Seattle, a introduit un programme révolutionnaire de conception de protéines appelé RFdiffusion à la fin de 2022, le développement de traitements pour les morsures de serpent n'était pas à son agenda. Inspiré par des outils d'IA tels que DALL-E et Midjourney, ce programme excellait à créer des petites protéines qui se lient fortement à des protéines cibles spécifiques, y compris celles liées au cancer et aux troubles auto-immuns. Susana Vázquez Torres, une biochimiste du laboratoire de Baker, a cherché à s'attaquer aux maladies négligées et s'est demandé si RFdiffusion pouvait améliorer les options de traitement des morsures de serpent. Le venin de serpent se compose de diverses toxines protéiques qui provoquent paralysie et dommages tissulaires. L'IA a proposé une pléthore de nouvelles protéines. Mais certaines d'entre elles fonctionnent-elles réellement ? Vázquez Torres, Baker et leur équipe ont utilisé RFdiffusion pour concevoir des 'mini-liaisons' ciblant des régions critiques de trois types de toxines produites par des serpents élapidés, comme les cobras, les mambas et les vipères.