Fold-it, résoudre des puzzles pour la recherche

Pour ceux qui aiment la chime, la biologie, les jeux vidéos et qui se débrouillent un peu en anglais, Fold-it permet d’aider la recherche en s’amusant.

Il s’agit d’un jeu vidéo créé par des chercheurs dont le but est de découvrir des nouveaux médicamments anti-viraux, notamment pour lutter contre le coronavirus. Les découvertes les plus prometteuses des joueurs peuvent être produites et testées en laboratoire.

CC-BY-SA Thomas Splettstoesser

Le jeu est gratuit. Il suffit de se créer un compte, après avoir téléchargé et lancé le logiciel, pour pouvoir commencer. Un petit tutoriel permet de se familiariser avec l’interface.

Pour démarrer, va sur le site de Fold.it et clique sur le lien de téléchargement en haut à droite.

Comment ça marche ?

Le but de jeu est tout simplement de trouver comment plier des protéines.

Les protéines

Les protéines sont d’énormes molécules fabriquées dans les cellules des êtres vivants. Elles sont essentielles au fonctionnement des cellules où elles peuvent avoir de nombreux rôles : structure, enzyme (qui accélère certaines transformations chimiques), moteur moléculaire, réponse immunitaire…

Une protéine peut être constituée de plusieurs milliers ou centaines de milliers d’atomes ! Les technologies actuelles permettent de connaître assez « facilement » l’enchaînement de ces atomes dans les protéines mais les propriétés chimiques des protéines dépendent surtout de leur forme.

Or il est très difficile de déterminer expérimentalement la forme d’une molécule (surtout que cette forme dépend en plus de l’environnement de la protéine).

La forme des protéines

Les scientifiques connaissent depuis longtemps certaines règles sur la structure des protéines. Par exemple certains enchaînements d’atomes forment une sorte de spirale. D’autres forment des sortes de feuillets. Certains enchaînements d’atomes « préfèrent » se placer à l’intérieur de la protéine, d’autres plutôt à l’extérieur, etc.

Quand les scientifiques représentent une protéines, ils ne dessinent donc pas tous les atomes mais uniquement certains tandis que d’autres sont remplacés par la forme générale des enchaînement d’atomes. On obtient ce genre d’image :

CC-BY-SA Thomas Splettstoesser

Même avec ce type de simplification, le nombre de façons de placer les atomes ou d’enrouler la structure formée par la protéine est presque infini. Les scientifiques utilisent alors des ordinateurs qui font de très très longs calculs pour trouver les formes les plus stables des protéines. Ils se servent d’un certains nombre de règles : certains atomes doivent rester proches car ils sont liés (attachés ensemble), d’autres doivent restés éloignés car ils se repoussent, il faut conserver certaines structures en spirale ou en feuillets, etc.

Comment aider les scientifiques ?

Les ordinateurs n’arrivent pas toujours à trouver la meilleure structure pour une protéine et l’être humain est parfois plus efficace même sans être un « expert en protéine ».

Par exemple, en voyant l’image d’une protéine, il arrive qu’un être humain devine intuitivement comment placer les spirales les unes par rapport aux autres pour qu’elles prennent le moins de place possible alors que l’ordinateur n’y arrive pas (il suit des règles mais sans vraiment avoir une vision d’ensemble).

Il arrive aussi qu’un être humain trouve une solution improbable que l’ordinateur n’aurait jamais testé et à laquelle aucun scientifique n’aurait pensé.

C’est là qu’intervient Fold-it !

Fold-it applique un certain nombre de lois physiques à la protéine pour que sa structure soit réaliste mais en laissant l’être humain (le joueur) la modifier et la déformer comme il le souhaite. Un score permet de savoir le niveau de stabilité de la protéine.

Voici une capture d’écran du jeu (pendant le tutoriel) :

Certaines parties de l’interface sont en anglais…

Et le coronavirus ?

Pour produire un médicamment contre le coronavirus, il est nécessaire de comprendre son fonctionnement. Par exemple, le virus est recouvert de différents types de protéines qui forment des pics à sa surface et qui servent à se lier aux récepteurs des cellules humaines à infecter.

Une solution pour lutter contre ce virus pourrait être, par exemple, de trouver une protéine ayant une forme adaptée pour se coller sur ces pics et les neutraliser.

Fold-it a mis en place des défis pour trouver ce type de protéine.

Alors bon courage et bon pliage de protéines !