Depuis un demi-siècle, les scientifiques ont créé des modèles de protéines en utilisant des fils et des blocs pour représenter de manière concrète la machinerie moléculaire. Les modèles les ont aidés à comprendre le fonctionnement des protéines et leur interaction avec les médicaments. Plus tard, l'infographie a remplacé les modèles filaires, donnant des volumes plus riches et plus précis, mais avec la perte d'une dimension.
Aujourd'hui, les chercheurs de Novartis s'efforcent de restaurer cette troisième dimension, sauf qu'au lieu d'utiliser des fils et des blocs, ils se servent de la réalité virtuelle (RV) qui immerge les utilisateurs dans un autre monde que l'on a rendu numérique.
Viktor Hornak, un chercheur du département Global Discovery Chemistry des Instituts Novartis pour la Recherche Biomédicale (NIBR), et ses collègues ont travaillé en partenariat avec des experts informatiques de Novartis pour développer un logiciel capable de comprendre une information sur une structure de protéine - la localisation de chaque atome dans la molécule et la forme de sa machinerie - et de la traduire en vue virtuelle 3D. Ce logiciel permet à l'équipe d'utiliser des casques de RV pour s'immerger dans la protéine et s'y promener.
« Nous passons beaucoup de temps à analyser les structures et à essayer de comprendre comment elles interagissent avec nos médicaments. Dans la RV, je suis de la même taille que le médicament et j'observe les interactions des protéines tout autour de moi », explique M. Hornak. « C'est impossible avec les limites d'un écran plat d'ordinateur. Une vue 3D est plus naturelle ».
Grâce au prototype de système de RV, les scientifiques peuvent explorer ensemble une structure chimique. La possibilité de voir les mêmes choses en même temps les aide à se mettre plus rapidement d'accord sur les meilleures idées pour affiner la composition chimique d'un médicament afin de l'intégrer plus facilement dans la machinerie de la protéine et de modifier plus efficacement le fonctionnement de la protéine pour ralentir ou interrompre un processus pathologique.
Mieux vaut en effet faire le tri des options, parce que les chimistes n'ont que l'embarras du choix, parmi des milliers de molécules, pour améliorer les médicaments prometteurs. Plus ils ont d'informations pour savoir si une petite molécule convient, ou pourrait mieux convenir, plus ils ont de chance de choisir une option qui est plus sûre ou plus efficace pour lutter contre la maladie.
« J'ai été époustouflé la première fois que j'ai eu la chance d'entrer dans une protéine et de m'y promener », affirme José Duca, Executive Director du groupe Computer-Aided Drug Discovery de Global Discovery Chemistry. « La RV nous permet de voir ces molécules comme nous ne les avons jamais vues. Il reste encore beaucoup à faire, mais la technologie peut potentiellement nous fournir des informations susceptibles d'accélérer la découverte de médicaments ».
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
