Collaborer pour accélérer la découverte d’un traitement contre le coronavirus

Novartis Institutes for BioMedical Research (NIBR) est une équipe de scientifiques internationale qui se consacre à la découverte de médicaments pour atténuer des maladies, voire les éradiquer. L’équipe tente actuellement de relever l’un des plus grands défis sanitaires au monde : mettre au point des médicaments pour combattre le COVID-19 ainsi que de futures formes de coronavirus qui pourraient être à l’origine de la prochaine pandémie.

Le processus de découverte d’un médicament est long et onéreux : il faut compter environ dix ans pour qu’un médicament soit commercialisé. Wilian Cortopassi, Senior Expert I in Data Science chez NIBR Emeryville, passe son temps à utiliser des outils informatiques pour mieux comprendre comment des candidats-médicaments peuvent interagir avec des structures de protéines essentielles dans le corps humain.

Pour être davantage productif et pour inventer des médicaments efficaces, son équipe analyse des modélisations moléculaires 3D complexes et émet des hypothèses qui peuvent être vérifiées. « Pour analyser des résultats dans le secteur médical, nous devons travailler avec des outils à la pointe de la technologie, qui sont conçus pour analyser des objets tridimensionnels complets et interagir avec » a-t-il déclaré.

Les premiers chercheurs pharmaceutiques ont toujours été contraints d’utiliser des modélisations 2D de molécules 3D pour faire des recherches et partager des hypothèses avec leurs collègues. Or, certains de ces derniers (comme les chimistes médicinaux et les biologistes) ne partagent pas les mêmes compétences et peuvent éprouver des difficultés à imaginer des structures moléculaires complexes. Des chercheurs comme Cortopassi avaient pris l’habitude de créer des présentations PowerPoint pour montrer différentes vues des structures moléculaires, mais ils leur arrivaient également de montrer des protéines 3D sur des écrans d’ordinateur 2D.

Les choses ont commencé à changer en 2016 lorsque Glen Spraggon, Director of Structural Biology au Genomics Institute of the Novartis Research Foundation (GNF) à La Jolla (un centre de recherche de NIBR), a mis un casque Oculus et a essayé une démo du logiciel VR de Nanome pour aider les membres de son équipe à mieux comprendre les structures 3D des protéines, ainsi que les endroits où les médicaments se fixent pour activer ou désactiver les protéines ciblées, modulant ainsi la maladie. Peu de temps après, NIBR et Nanome ont décidé de collaborer pour faire évoluer sa solution.

Viktor Hornak, Associate Director chez NIBR Cambridge, a déclaré : « Avec les progrès en biologie structurale, on commence à comprendre des structures biomoléculaires plus grosses et plus complexes.

Ces structures 3D sont difficiles à analyser sur des écrans plats 2D. En VR, on peut observer ces structures comme de vrais objets 3D. L’immersion est incroyable : on peut même entrer dans la molécule et la découvrir de l’intérieur, ce qui était tout simplement impossible à l’aide de nos anciennes technologies de visualisation 3D. De plus, en VR, tout l’espace qui nous entoure devient notre écran d’ordinateur. Nous pouvons utiliser cet environnement pour visualiser de nombreux types de données provenant de nos recherches fondamentales, ce qui est extrêmement utile pour identifier des profils et des relations dans le flux d’informations complexe et dense dans lequel nous travaillons aujourd’hui. »

Glen Spraggon a ajouté que la VR permet à NIBR de recueillir davantage d’idées auprès des scientifiques d’autres disciplines. En évoquant la première fois où il a invité son équipe à mettre un casque Oculus pour essayer la démo de Nanome, Glen Spraggon a dit : « À un moment donné, ils ont attrapé la protéine, l’ont étiré dans tous les sens et sont entrés à l’intérieur. Voilà. C’est à cet instant précis que nous avons compris que la VR représente une solution adéquate pour transformer des observateurs passifs en des participants actifs ».