L'équipe de Baker, lauréat du prix Nobel, publie un article majeur dans Nature : l'IA conçoit des anticorps avec une précision atomique à partir de zéro, remodelant le marché des médicaments de 445 milliards de dollars
Synthèse de l'actualité
L'équipe de David Baker, lauréat du prix Nobel de chimie, a réalisé une percée révolutionnaire dans le domaine de la conception d'anticorps par intelligence artificielle. Leurs dernières recherches, publiées dans la revue Nature, ont permis de concevoir de nouvelles molécules d'anticorps à partir de zéro et avec une précision atomique, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour le traitement de maladies graves telles que le cancer et les maladies infectieuses. Cette étude marque l'entrée de la biologie computationnelle et du développement de médicaments dans une nouvelle ère.
Université de Washington, 5 novembre 2025 – Un mois seulement après avoir reçu le prix Nobel de chimie 2024, le laboratoire du professeur David Baker, directeur de l'Institut de conception de protéines de l'Université de Washington, a de nouveau secoué la communauté scientifique. Leur dernière publication dans la prestigieuse revue académique Nature annonce une avancée majeure susceptible de transformer le paysage de l'industrie pharmaceutique : la conception, à partir de zéro et grâce à l'intelligence artificielle, d'anticorps capables de cibler précisément les molécules liées aux maladies.
De l'impossible à la réalité : l'IA redéfinit le développement d'anticorps
Les anticorps sont un pilier de la médecine moderne, et la taille du marché mondial des thérapies par anticorps devrait atteindre 445 milliards de dollars au cours des cinq prochaines années. Cependant, le développement traditionnel d'anticorps repose sur l'immunisation animale, le criblage aléatoire ou l'isolement d'anticorps chez les patients. Ces méthodes sont non seulement chronophages et laborieuses, mais elles ne permettent souvent pas d'obtenir les anticorps idéaux pour des cibles thérapeutiques spécifiques.
La recherche de l'équipe Baker a radicalement changé la donne. L'article, intitulé « Conception de novo d'anticorps avec une précision atomique grâce à RFdiffusion » (Atomically accurate de novo design of antibodies with RFdiffusion), démontre comment, grâce à un réseau de deep learning RFdiffusion finement ajusté et à la technique de criblage par affichage en surface de levure, il est possible de concevoir de nouvelles molécules d'anticorps à partir d'un ordinateur.
« C'est comme créer une œuvre d'art à partir d'une toile vierge, plutôt que de modifier une œuvre existante », explique Andrew Borst, l'un des auteurs principaux de l'étude et responsable de la R&D en microscopie électronique. « C'était un défi colossal – un rêve éveillé. Maintenant que nous avons atteint ce jalon, cette recherche peut continuer à se développer à des niveaux inimaginables. »
Percée technologique : conception précise de six régions déterminant la complémentarité
L'une des réalisations les plus impressionnantes de cette étude est la conception réussie de molécules d'anticorps complètes dotées de six nouvelles régions déterminant la complémentarité (CDR). Les CDR sont les régions clés de l'anticorps pour la reconnaissance et la liaison des cibles, équivalant aux « doigts » de l'anticorps, qui doivent saisir des molécules spécifiques liées aux maladies avec une précision atomique.
L'équipe de recherche a validé la conception pour plusieurs cibles liées aux maladies, notamment :
- La toxine B de Clostridium difficile (TcdB)
- L'hémagglutinine du virus de la grippe
- Le domaine de liaison au récepteur du virus SARS-CoV-2
- Le virus respiratoire syncytial
Grâce à la technique de cryo-microscopie électronique (cryo-EM), les chercheurs ont confirmé que les molécules d'anticorps conçues étaient hautement cohérentes avec les modèles computationnels, atteignant une précision structurelle de 0,2 à 1,1 angströms (1 angström = 10^-10 mètres). Cette précision de conception atomique est sans précédent.
Les anticorps à domaine unique (VHH) ciblant le virus de la grippe ont montré une affinité de 78 nanomolaires, tandis que les anticorps ciblant la toxine de Clostridium difficile ont atteint une affinité de 72 nanomolaires. Plus important encore, ces anticorps ont pu se lier précisément aux épitopes prédéfinis et ont neutralisé avec succès l'activité de la toxine in vitro.
Du laboratoire à la clinique : accélération du processus de développement de médicaments
L'utilité de cette technologie a été pleinement validée. L'équipe de recherche a converti les fragments variables à chaîne unique (scFv) conçus en anticorps IgG1 complets, en maintenant une affinité de liaison similaire (68 nanomolaires). Cela prouve que la méthode peut être directement appliquée au développement d'anticorps pleine longueur, ouvrant ainsi la voie aux applications cliniques.
Il est à noter que les chercheurs ont également utilisé le système d'hypermutation continue OrthoRep pour la maturation d'affinité des anticorps initialement conçus, augmentant l'affinité de liaison d'environ deux ordres de grandeur, pour atteindre des niveaux nanomolaires à un chiffre, voire sub-nanomolaires, tout en conservant le mode de liaison de la conception originale.
Plus prometteur encore, l'équipe a réussi à concevoir des anticorps ciblant le peptide PHOX2B associé au neuroblastome et au complexe MHC. Cette cible était auparavant difficile à atteindre par les méthodes traditionnelles, et la nouvelle technologie offre de nouvelles possibilités pour le traitement de ce cancer pédiatrique à haut risque.
Esprit open source : au service de la communauté scientifique mondiale
Fidèle à la philosophie open source du professeur Baker, le logiciel utilisé dans cette étude a été mis à disposition gratuitement sur GitHub pour la communauté académique mondiale, les particuliers et les utilisateurs commerciaux. Cette approche de science ouverte accélérera l'innovation et le développement de médicaments à base d'anticorps à l'échelle mondiale.
Les premiers auteurs de l'article incluent Nathaniel Bennett, Joseph Watson, Robert Ragotte et Andrew Borst, tous ayant travaillé à l'Institut de conception de protéines de l'Université de Washington. David Baker a dirigé cette recherche en tant qu'auteur correspondant.
Impact industriel : les entreprises de biotechnologie se positionnent
Cette recherche révolutionnaire a suscité un vif intérêt dans l'industrie biotechnologique. La start-up bien financée Xaira Therapeutics (dirigée par des anciens de l'Institut de conception de protéines) a obtenu une licence pour une partie de la technologie à des fins commerciales, et plusieurs auteurs de l'article sont actuellement employés par cette entreprise.
Les experts de l'industrie estiment qu'avec l'amélioration des méthodes et l'augmentation des taux de succès, la conception computationnelle d'anticorps devrait être plus rapide et plus rentable que l'immunisation animale ou le criblage de banques aléatoires. Cela augmentera le nombre de cibles cliniques et de maladies pouvant être traitées par des thérapies à base d'anticorps.
Perspectives d'avenir : l'ère de la médecine de précision pilotée par l'IA
« Je suis très enthousiaste pour l'avenir », a déclaré le professeur Baker lors d'une interview après avoir reçu le prix Nobel. « Je pense que la conception de protéines a un potentiel énorme pour rendre le monde meilleur, et nous n'en sommes vraiment qu'au début. »
Cette recherche a encore des marges d'amélioration. L'équipe de recherche souligne que l'intégration des dernières améliorations architecturales, des nouvelles avancées en modélisation générative, ainsi que la capacité à s'étendre aux atomes non protéiques (comme les glycosylations), amélioreront encore le taux de succès et le champ d'application de la conception.
Plus prometteur encore, le système AlphaFold3, lancé après la publication de l'article, a montré, après analyse rétrospective, qu'il pouvait améliorer considérablement le taux de succès expérimental. L'intégration future de ces outils de prédiction améliorés augmentera considérablement le taux de succès de la conception d'anticorps.
Signification scientifique : conception de la vie à précision atomique
D'un point de vue plus large, cette étude représente un bond en avant pour la biologie synthétique. Pour la première fois, l'humanité est capable de concevoir ex nihilo des biomolécules fonctionnelles avec une précision atomique, selon les besoins, sans dépendre des modèles d'évolution naturelle.
La validation structurelle par cryo-EM a montré une très grande cohérence entre les anticorps conçus pour le virus de la grippe et la toxine de Clostridium difficile et les modèles computationnels, y compris la boucle H3 hautement variable et l'orientation de liaison globale. Ces structures sont très différentes de toute structure connue dans la base de données PDB.
« Ce sont les premiers anticorps conçus de novo et validés structurellement », souligne l'article. Cette réalisation prouve non seulement la faisabilité de la technologie, mais ouvre également un nouveau paradigme de conception de médicaments.
Conclusion
La recherche de l'équipe de David Baker, qui combine parfaitement la biologie computationnelle, l'intelligence artificielle et la biologie structurale, démontre l'immense potentiel de la technologie scientifique pour le bien-être humain. Du prix Nobel à la publication majeure dans Nature, le professeur Baker illustre par ses actions ce que signifie « la science est sans limites ».
Avec l'amélioration continue de la technologie et l'extension progressive de ses applications, nous avons de bonnes raisons de croire qu'une nouvelle ère de médecine de précision pilotée par l'IA est en train d'émerger. Les cibles autrefois considérées comme « non médicamenteuses », les maladies qui affligent l'humanité depuis longtemps, pourraient toutes trouver un espoir de traitement dans un avenir proche.
À propos de l'auteur
David Baker est professeur de biochimie à l'Université de Washington, directeur de l'Institut de conception de protéines et chercheur à l'Institut médical Howard Hughes. Lauréat du prix Nobel de chimie 2024 pour ses contributions révolutionnaires à la conception computationnelle de protéines. Il a publié plus de 640 articles évalués par des pairs, détient plus de 100 brevets et a cofondé 21 entreprises de biotechnologie.
Informations sur l'article
- Titre : Atomically accurate de novo design of antibodies with RFdiffusion
- Journal : Nature
- Date de publication : 5 novembre 2025
- DOI : 10.1038/s41586-025-09721-5
- Auteurs : Nathaniel R. Bennett, Joseph L. Watson, Robert J. Ragotte, Andrew J. Borst et d'autres membres de l'équipe
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