Un composé généré par des outils basés sur l’intelligence artificielle dont on prévoit qu’il se lie au récepteur kappa-opioïde. Crédit : Image reproduite avec l’aimable autorisation de Leslie Salas Estrada
Les chercheurs se tournent vers l’intelligence artificielle pour créer et optimiser de nouveaux médicaments potentiels pour aider les personnes ayant une dépendance aux opioïdes.
On estime qu’environ trois millions d’Américains souffrent de troubles liés à l’utilisation d’opioïdes et que chaque année, plus de 80 000 Américains meurent d’overdoses. Médicaments opioïdes, tels que l’héroïne, Le fentanyl est un opioïde synthétique médicament semblable à la morphine mais 50 à 100 fois plus puissante. Il est utilisé pour traiter les douleurs intenses, telles que les douleurs liées au cancer ou à la chirurgie, et est généralement administré par injection ou patch transdermique. Le fentanyl peut également être utilisé à des fins récréatives, et son utilisation a été liée à une augmentation significative des décès par surdose d’opioïdes ces dernières années. En raison de sa puissance élevée, le fentanyl peut être dangereux même à petites doses, et son utilisation doit être étroitement surveillée par un professionnel de la santé.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>le fentanyl, l’oxycodone et la morphine activent les récepteurs opioïdes. L’activation des récepteurs mu-opioïdes entraîne un soulagement de la douleur et de l’euphorie, mais également une dépendance physique et une diminution de la respiration. C’est ce dernier qui mène à la mort en cas de surdose de drogue.
Des études précliniques ont montré que le blocage des récepteurs kappa-opioïdes peut offrir une approche pharmacologique prometteuse pour traiter la dépendance aux opioïdes. En découvrant des médicaments qui inhibent le récepteur kappa-opioïde, Leslie Salas Estrada, dans le laboratoire de Marta Filizola, à l’école de médecine Icahn du mont Sinaï, espère atténuer la dépendance aux opioïdes. Salas Estrada, chercheuse postdoctorale, présentera ses travaux le lundi 20 février lors de la 67e réunion annuelle de la Biophysical Society à San Diego, en Californie.
Les récepteurs kappa-opioïdes sont connus pour médier les récompenses cérébrales. « Si vous êtes accro et que vous essayez d’arrêter, à un moment donné, vous aurez des symptômes de sevrage, et ceux-ci peuvent être très difficiles à surmonter », a expliqué Salas Estrada, « après une longue exposition aux opioïdes, votre cerveau est recâblé pour besoin de plus de médicaments. Le blocage de l’activité du récepteur kappa-opioïde a été démontré dans des modèles animaux pour réduire ce besoin d’utiliser des médicaments pendant la période de sevrage.
Cependant, la découverte de médicaments capables de bloquer l’activité d’une protéine, comme le récepteur kappa-opioïde, peut être un processus long et coûteux. L’utilisation d’outils informatiques peut le rendre plus efficace, mais cela peut prendre des mois pour dépister des milliards de composés chimiques. Au lieu de cela, Salas Estrada utilise l’intelligence artificielle (IA) pour optimiser le processus.
« L’intelligence artificielle a l’avantage de pouvoir prendre d’énormes quantités d’informations et d’apprendre à en reconnaître les modèles. Nous pensons donc que L’apprentissage automatique peut nous aider à tirer parti des informations pouvant être dérivées de grandes bases de données chimiques pour concevoir de nouveaux médicaments à partir de zéro. Et de cette façon, nous pouvons potentiellement réduire le temps et les coûts associés à la découverte de médicaments », a-t-elle déclaré.
En utilisant des informations sur le récepteur kappa-opioïde et des médicaments connus, ils ont formé un modèle informatique pour générer des composés susceptibles de bloquer le récepteur avec un algorithme d’apprentissage par renforcement qui récompense les propriétés favorables aux traitements médicamenteux.
Jusqu’à présent, l’équipe a identifié plusieurs composés aux propriétés prometteuses et travaille avec des collaborateurs pour les synthétiser et éventuellement tester leur capacité à bloquer le récepteur kappa-opioïde dans les cellules, avant de les tester sur des modèles animaux pour leur innocuité et leur efficacité. En fin de compte, a déclaré Salas Estrada, « nous espérons pouvoir aider les personnes aux prises avec une dépendance ».
