Des chercheurs ont dévoilé un développement révolutionnaire dans l'ingénierie des protéines, fusionnant intelligence artificielle et biologie évolutive. Le 29 janvier 2025, des scientifiques d'EvolutionaryScale et de l'Arc Institute ont annoncé la création d'une nouvelle protéine fluorescente verte (GFP) nommée esmGFP, entièrement conçue par un modèle d'IA connu sous le nom d'ESM3.
Cette protéine innovante a été générée par une simulation de 500 millions d'années de processus évolutifs, un exploit auparavant considéré comme de la science-fiction. ESM3 agit comme un traducteur de séquences protéiques, prédisant comment elles pourraient évoluer en termes de structure et de fonction. Entraînée sur un vaste ensemble de données de plus de 770 milliards de séquences protéiques naturelles, l'IA ne fait pas que mimer, mais étend également les principes évolutifs.
Alexander Rives, co-fondateur et scientifique en chef d'EvolutionaryScale, a souligné le potentiel d'ESM3, déclarant : "C'est un aperçu de l'avenir de la biologie. Nous n'étudions pas seulement l'évolution ; nous la simulons." La protéine résultante, esmGFP, a montré une structure unique seulement 58 % similaire à son homologue naturel le plus proche, démontrant la capacité de l'IA à naviguer dans les vastes possibilités de conception protéique.
Les implications de cette découverte sont profondes. Les protéines artificielles comme esmGFP pourraient révolutionner des domaines tels que la médecine, la science environnementale et la biologie synthétique. Les applications potentielles incluent le développement d'enzymes capables de dégrader les déchets plastiques, de nouvelles protéines thérapeutiques pour les maladies et des outils pour explorer les mystères fondamentaux de la vie.
Malgré sa promesse, cette approche soulève des questions sur les complexités de la sélection naturelle. Tiffany Taylor, biologiste évolutive, a mis en garde contre une surestimation des capacités de l'IA à reproduire des processus affinés par des millions d'années d'évolution.
Alors qu'ESM3 devient un modèle ouvert, il invite à la collaboration de scientifiques du monde entier, ouvrant la voie à de futures innovations dans l'ingénierie des protéines et la biologie moléculaire.