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.
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).
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.
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 !
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