Des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv ont découvert les protéines responsables des maladies intestinales

Le Prof. Tal Pupko, Directeur de l’Ecole d’Etudes biomédicales et de recherche sur le cancer et du nouveau centre des sciences de l'information de l’Université de Tel-Aviv, et sa doctorante Naama Wagner, ont mis au point une plate-forme d'intelligence artificielle capable d'identifier les protéines qui permettent aux bactéries d'infecter nos intestins. La découverte ouvre la voie au développement de médicaments intelligents qui neutraliseront ces protéines et préviendront les maladies sans utilisation d’antibiotiques.

Bactéries intestinalesL’étude, à laquelle ont également participé des chercheurs de l'Imperial College de Londres sous la direction du Prof. Gad Frankel et de l'Institut de recherche sur le cancer de Londres, ainsi que des chercheurs de l'Université technique et du Centre national de biotechnologie de Madrid, a été publiée dans la prestigieuse revue Science.

Des "hackers" des cellules saines

Les maladies infectieuses des intestins sont causées par des bactéries pathogènes qui se fixent sur nos cellules intestinales. Une fois fixées, elles utilisent une sorte de « seringue moléculaire » pour y injecter  des protéines appelées «effecteurs», qui prennent le contrôle de la cellule saine, tout comme les hackers piratent les serveurs informatiques en utilisant des combinaisons de codes. Mais jusqu’à présent, les scientifiques ne connaissaient pas la combinaison de protéines qui réussit à briser les mécanismes de défense de ces cellules. La plateforme d'intelligence artificielle mise au point par les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv a réussi à identifier de nouveaux effecteurs contenus dans les bactéries, qui ont été testés et dont la nocivité a été prouvée expérimentalement. Par la suite, des expériences en laboratoire menées à Londres ont permis de vérifier avec succès ces combinaisons de protéines qui conduisent les bactéries pathogènes à envahir l'intestin.

Tal pupko« Nous nous sommes concentrés sur un microbe qui cause les maladies intestinales chez la souris, un parent de la bactérie E. coli, qui est à l’origine des maladies intestinales chez l'être humain, pour ne pas travailler directement avec la bactérie pathogène pour l'homme », explique la doctorante Naama Wagner. « Le système d'intelligence artificielle que nous avons mis au point sait prévoir les effecteurs chez une variété de microbes cause de maladies, y compris les bactéries qui attaquent les plantes industrielles. Nos calculs ont été rendus possibles grâce à des outils d'apprentissage automatique avancés utilisant les informations génomiques d'un grand nombre de bactéries. Nos partenaires en Angleterre ont prouvé expérimentalement que notre système était extrêmement précis et que les effecteurs que nous avons identifiés étaient bien ceux utilisés comme arme par la bactérie ».

Des médicaments plus intelligents que les antibiotiques

« Les bactéries pathogènes sont traitées avec des antibiotiques », explique le Prof. Tal Pupko. « Mais ceux-ci fonctionnent en exterminant un large spectre de bactéries dans l'espoir de détruire entre autres celles qui sont pathogènes. En tant qu’arme thérapeutique, ils sont donc davantage comparables à un canon qu’à un fusil. De plus, leur surutilisation entraîne le développement de bactéries résistantes aux antibiotiques, un problème mondial qui va en s'aggravant. La compréhension du fondement moléculaire de ces maladies est une étape nécessaire dans le développement de médicaments plus intelligents que les antibiotiques, qui ne nuiront pas à l'ensemble de la flore bactérienne intestinale. Cette fois, nous avons trouvé les effecteurs des bactéries intestinales qui attaquent les rongeurs, mais ce n'est que le début et nous travaillons déjà à la découverte des effecteurs d’autres bactéries dans l'espoir de mieux comprendre comment elles détruisent les cellules cibles qu’elles attaquent. »

 

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