Fabriquer des molécules plus rapidement : Les découvertes réduisent considérablement le temps nécessaire à la fabrication des molécules.
L'IA et le toucher humain se combinent pour révolutionner la synthèse chimique
Avec l'aide de l'intelligence artificielle et une bonne dose d'humanité, le laboratoire de Tim Cernak à l'université du Michigan a fait une découverte qui accélère considérablement le long processus chimique de fabrication des molécules qui seront les médicaments, les produits agrochimiques ou les matériaux de demain.
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Cette découverte, publiée dans le numéro du 3 février de la revue Science, est l'aboutissement d'années de synthèse chimique et de recherche en science des données menées par le laboratoire Cernak de la faculté de pharmacie et du département de chimie.
L'objectif de ces recherches était d'identifier les réactions clés dans la synthèse d'une molécule, pour finalement réduire le processus à un nombre d'étapes aussi réduit que possible. Au final, Cernak et son équipe ont réussi à synthétiser un alcaloïde complexe présent dans la nature en seulement trois étapes. Les synthèses précédentes nécessitaient entre sept et 26 étapes.
"Réaliser une structure chimique dont les atomes sont placés exactement au bon endroit pour vous donner des médicaments efficaces et non toxiques, par exemple, est délicat", a déclaré Cernak, professeur adjoint de chimie médicinale et de chimie. "Il faut une stratégie de synthèse chimique fondée sur les éléments de base chimiques que l'on peut acheter et assembler par des réactions chimiques."
Cette réalisation a des implications importantes pour l'accélération du développement des médicaments.
M. Cernak a comparé la construction de ces molécules complexes à une partie d'échecs. Il faut orchestrer une série de mouvements pour arriver à la fin du jeu. Bien qu'il existe un nombre quasi infini de coups possibles, il y a une logique à suivre.
"Nous avons développé ici une logique, basée sur la théorie des graphes, pour arriver à la fin aussi vite que possible", a-t-il déclaré.
Cernak et ses collègues ont utilisé le logiciel de rétrosynthèse SYNTHIA, qui fournit aux scientifiques une base de données des voies, ou étapes, et des formules pour des millions de structures moléculaires. L'équipe a ainsi disposé d'une énorme quantité de données de synthèse computationnelle avec lesquelles jouer.
À l'aide d'un algorithme qu'ils ont mis au point pour trier les données, les chercheurs ont identifié les étapes de la voie qui avaient un fort impact, ou étapes clés, et les étapes qui progressaient vers la réalisation de la synthèse, mais qui étaient finalement inefficaces pour l'ensemble du processus.
"Nous espérons que cette recherche pourra conduire à de meilleurs médicaments", a déclaré Cernak. "Jusqu'à présent, nous avons été limités dans les structures moléculaires auxquelles nous pouvons accéder rapidement par synthèse chimique."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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