Les technologies d'IA générative peuvent écrire de la poésie et des programmes informatiques ou créer des images d'ours en peluche et des vidéos de personnages de dessins animés qui ressemblent à des films hollywoodiens. Aujourd'hui, une nouvelle technologie d'IA génère des plans pour des mécanismes biologiques microscopiques capables de modifier votre ADN, ce qui laisse entrevoir un avenir où les scientifiques pourront lutter contre les maladies avec encore plus de précision et de rapidité qu'aujourd'hui.Décrite dans un document de recherche publié lundi par une startup de Berkeley (Californie) appelée Profluent, la technologie est basée sur les mêmes méthodes que ChatGPT, le chatbot en ligne qui a lancé le boom de l'IA après son lancement en 2022. L'entreprise devrait présenter l'article le mois prochain lors de la réunion annuelle de l'American Society of Gene and Cell Therapy (Société américaine de thérapie génique et cellulaire).
Tout comme ChatGPT apprend à générer du langage en analysant des articles de Wikipédia, des livres et des journaux de discussion, la technologie de Profluent crée de nouveaux éditeurs de gènes après avoir analysé d'énormes quantités de données biologiques, y compris des mécanismes microscopiques que les scientifiques utilisent déjà pour modifier l'ADN humain.
Can AI rewrite our human genome? ⌨️🧬
— Ali Madani (@thisismadani) April 22, 2024
Today, we announce the successful editing of DNA in human cells with gene editors fully designed with AI. Not only that, we've decided to freely release the molecules under the @ProfluentBio OpenCRISPR initiative.
Lots to unpack👇 pic.twitter.com/NWowAlDLMv
Ces éditeurs de gènes sont basés sur des méthodes récompensées par le prix Nobel et faisant appel à des mécanismes biologiques appelés CRISPR. La technologie basée sur CRISPR modifie déjà la manière dont les scientifiques étudient et combattent les maladies, car elle permet de modifier les gènes à l'origine de maladies héréditaires, telles que la drépanocytose et la cécité.
Auparavant, les méthodes CRISPR utilisaient des mécanismes trouvés dans la nature - du matériel biologique glané sur des bactéries qui permet à ces organismes microscopiques de lutter contre les germes.
« Ils n'ont jamais existé sur Terre », a déclaré James Fraser, professeur et président du département de bio-ingénierie et de sciences thérapeutiques de l'université de Californie à San Francisco, qui a lu le rapport de recherche de Profluent. « Le système a appris de la nature à les créer, mais ils sont nouveaux. »
L'espoir est que la technologie produise un jour des éditeurs de gènes plus agiles et plus puissants que ceux qui ont été perfectionnés au cours de milliards d'années d'évolution.
Lundi, Profluent a également déclaré qu'elle avait utilisé l'un de ces éditeurs de gènes générés par l'IA pour modifier l'ADN humain et qu'elle mettait cet éditeur, appelé OpenCRISPR-1, en « open sourcing ». Cela signifie qu'elle permet aux particuliers, aux laboratoires universitaires et aux entreprises d'expérimenter gratuitement cette technologie.
Les chercheurs en intelligence artificielle ouvrent souvent les logiciels sous-jacents qui pilotent leurs systèmes d'intelligence artificielle, car cela permet à d'autres de s'appuyer sur leurs travaux et d'accélérer le développement de nouvelles technologies. Mais il est moins courant que les laboratoires biologiques et les sociétés pharmaceutiques ouvrent leurs inventions comme OpenCRISPR-1.
Bien que Profluent ouvre les éditeurs de gènes générés par sa technologie d'IA, elle n'ouvre pas la technologie d'IA elle-même.
Le projet s'inscrit dans le cadre d'un effort plus large visant à mettre au point des technologies d'IA susceptibles d'améliorer les soins médicaux. Les scientifiques de l'université de Washington, par exemple, utilisent les méthodes qui sous-tendent les chatbots tels que ChatGPT d'OpenAI et les générateurs d'images tels que Midjourney pour créer des protéines entièrement nouvelles - les molécules microscopiques qui régissent toute la vie humaine - dans le cadre de leurs travaux visant à accélérer la mise au point de nouveaux vaccins et de nouveaux médicaments.
Les technologies d'IA générative s'appuient sur ce que les scientifiques appellent un réseau neuronal, un système mathématique qui acquiert des compétences en analysant de grandes quantités de données. Le créateur d'images Midjourney, par exemple, s'appuie sur un réseau neuronal qui a analysé des millions d'images numériques et les légendes qui décrivent chacune de ces images. Le système a appris à reconnaître les liens entre les images et les mots. Ainsi, lorsque vous lui demandez une image d'un rhinocéros sautant du Golden Gate Bridge, il sait quoi faire.
La technologie de Profluent repose sur un modèle d'IA similaire qui apprend à partir de séquences d'acides aminés et d'acides nucléiques - les composés chimiques qui définissent les mécanismes biologiques microscopiques utilisés par les scientifiques pour modifier les gènes. Essentiellement, elle analyse le comportement des éditeurs de gènes CRISPR tirés de la nature et apprend à générer des éditeurs de gènes entièrement nouveaux.
« Ces modèles d'IA apprennent à partir de séquences, qu'il s'agisse de séquences de caractères, de mots, de codes informatiques ou d'acides aminés », a déclaré Ali Madani, directeur général de Profluent, un chercheur qui a précédemment travaillé dans le laboratoire d'IA du géant du logiciel Salesforce.
Profluent n'a pas encore soumis ces éditeurs de gènes synthétiques à des essais cliniques, et il n'est donc pas certain qu'ils puissent égaler ou dépasser les performances de CRISPR. Mais cette démonstration de faisabilité montre que les modèles d'IA peuvent produire quelque chose de capable d'éditer le génome humain.
Néanmoins, il est peu probable qu'elle affecte les soins de santé à court terme. Fyodor Urnov, pionnier de l'édition de gènes et directeur scientifique de l'Innovative Genomics Institute de l'université de Californie à Berkeley, a déclaré que les scientifiques ne manquaient pas d'éditeurs de gènes naturels qu'ils pourraient utiliser pour lutter contre les maladies. Le goulot d'étranglement, a-t-il dit, est le coût de la réalisation d'études précliniques sur ces éditeurs, telles que les examens de sécurité, de...
La fin de cet article est réservée aux abonnés. Soutenez le Club Developpez.com en prenant un abonnement pour que nous puissions continuer à vous proposer des publications.
