Les lauréats du Nobel de Chimie 2024 sont des scientifiques spécialisés dans l’étude des protéines, souvent décrites comme les « outils chimiques ingénieux de la vie ». Ce prestigieux prix a été décerné à David Baker, Demis Hassabis, et John M. Jumper. L’Académie royale des sciences de Suède a décidé d’attribuer la moitié du prix à Baker « pour la conception de protéines computationnelles », tandis que l’autre moitié a été décernée conjointement à Hassabis et Jumper « pour la prédiction de la structure protéique ».
Les avancées révolutionnaires dans la recherche sur les protéines
David Baker a réussi à réaliser l’exploit presque impossible de créer des protéines entièrement nouvelles. Pendant ce temps, Demis Hassabis et John Jumper ont développé un modèle d’intelligence artificielle pour résoudre un problème vieux de cinquante ans : la prévision des structures complexes des protéines. Ces découvertes présentent un potentiel colossal.
La diversité de la vie témoigne de la capacité remarquable des protéines en tant qu’outils chimiques. Elles contrôlent et orientent toutes les réactions chimiques qui constituent la base de la vie. En outre, les protéines jouent des rôles clés en tant qu’hormones, molécules de signalisation, anticorps, et éléments constitutifs de divers tissus.
Les éléments constitutifs de la vie
Les protéines sont généralement composées de 20 acides aminés différents, considérés comme les éléments fondamentaux de la vie. En 2003, David Baker a utilisé ces blocs pour concevoir une nouvelle protéine unique. Depuis lors, son équipe de recherche a produit une série de créations protéiques innovantes, notamment des protéines pouvant être utilisées comme médicaments, vaccins, nanomatériaux et petits capteurs.
Prédiction des structures protéiques
La deuxième avancée majeure concerne la prédiction des structures protéiques. Dans les protéines, les acides aminés sont liés en longues chaînes qui se replient pour créer une structure tridimensionnelle, essentielle au fonctionnement de la protéine. Depuis les années 1970, les chercheurs s’efforcent de prédire les structures protéiques à partir des séquences d’acides aminés, un défi notoirement complexe. Cependant, il y a quatre ans, une percée étonnante a eu lieu.
Cette avancée a été portée par un modèle d’intelligence artificielle nommé AlphaFold2. Grâce à cet outil, les chercheurs ont pu prédire la structure de presque 200 millions de protéines identifiées. Depuis cette avancée, AlphaFold2 a été utilisé par plus de deux millions de personnes dans 190 pays.
Applications scientifiques variées
Les applications scientifiques de cette technologie sont nombreuses. Les chercheurs peuvent désormais mieux comprendre la résistance aux antibiotiques et créer des enzymes capables de décomposer le plastique. La vie ne pourrait exister sans protéines, et la capacité à prédire leurs structures ainsi qu’à concevoir nos propres protéines apporte un bénéfice immense à l’humanité, selon l’Académie royale des sciences de Suède.