La bioinformatique : la technologie qui nous protégera de la prochaine pandémie

Certaines voix au sein du mouvement anti-vaccins affirment que les vaccins COVID ont été développés trop rapidement et ne peuvent donc pas être sûrs. Cependant, ces personnes ne tiennent pas compte du fait que cela a déjà été fait auparavant.

Lorsque Edward Jenner a découvert le vaccin contre la variole en 1796, il n’avait que des vaches, son intuition et sa capacité de travail. En 1974, la variole comptait encore 200 000 infections dans le monde. Peu après, en 1980, l’OMS l’a déclaré éradiqué, près de deux siècles après la découverte du vaccin.

Mais nous ne pouvons pas oublier les infections très proches et mortelles. La pandémie d’Ebola de 2014-2016 a été l’épidémie la plus meurtrière de l’histoire, avec plus de 28 000 décès.

Bien que la plupart des cas soient survenus en Afrique de l’Ouest, des infections ont également été signalées en Europe et en Amérique du Nord. Cette fois, cependant, les scientifiques avaient quelque chose que Jener n’avait pas : la bioinformatique.

Qu’est-ce que la bioinformatique ?

Les virus et tous les êtres vivants sont constitués d’atomes disposés sous la forme de différentes molécules. Si nous pouvons comprendre quelles molécules sont présentes et comment elles interagissent, nous pouvons créer des traitements et des vaccins pour les maladies. Mais cela implique de traiter d’immenses quantités d’informations, et c’est là que les ordinateurs interviennent.

La bioinformatique est l’utilisation de la technologie pour stocker, organiser et analyser des données biologiques. Pour vous donner une idée, l’ADN d’une personne contient environ 750 mégaoctets d’informations, soit un peu moins d’un gigaoctet. À titre de comparaison, en 2020, 1,7 mégaoctet de données a été créé par seconde et par personne dans le monde, soit l’équivalent de 418 milliards de disques durs d’un téraoctet.

La bioinformatique a permis de développer un vaccin contre le virus Ebola en un temps record : les scientifiques ont pu cartographier la séquence génétique du virus et identifier les parties qui pourraient être ciblées pour des vaccins et des traitements. En 2019, le premier vaccin contre le virus Ebola a été homologué et a été utilisé avec succès dans toute l’Afrique. Il existe deux vaccins homologués contre le virus Ebola.

Dans le cas du SRAS-CoV-2, la bioinformatique a été utilisée pour créer un modèle 3D de la protéine de pointe virale, qui est apparu dans tous les médias du monde. C’est cette protéine qui permet au virus de se fixer aux cellules humaines et de provoquer une infection.

En comprenant la structure de la protéine du pic, les scientifiques ont pu concevoir un vaccin qui la cible spécifiquement et la bloque. Les premiers essais cliniques de ce vaccin ont commencé en avril 2020 avec des milliers de personnes, et quelques semaines plus tard, il s’est avéré sûr et efficace.

L’ADN d’une personne contient environ 750 mégaoctets d’informations, soit un peu moins d’un gigaoctet.

En novembre 2020, moins d’un an après le déclenchement de la pandémie, les premières doses du vaccin ont été administrées. Ces dernières années, il est devenu un outil essentiel dans la lutte contre le cancer.

En analysant d’énormes ensembles de données, il est possible d’identifier les gènes suppresseurs de tumeurs et de mettre au point des thérapies ciblées plus efficaces que les traitements traditionnels.

Le traitement des données biologiques rend également possible la médecine personnalisée. Les médecins disent souvent que chaque patient est différent, mais les traitements sont génériques dans de nombreux cas.

En analysant les gènes d’un patient, les informations génétiques des colonies bactériennes de son microbiote et les produits du métabolisme de son organisme, il est possible de mettre au point un traitement unique, adapté à ses besoins et beaucoup plus efficace.

La bioinformatique et les pandémies à venir

En 2018, le laboratoire de google a généré tous les modèles possibles de protéines grâce à l’intelligence artificielle. C’est facile à dire, mais immense dans ses conséquences.

Cela signifie que les scientifiques ont à portée de main un « catalogue » de tous les composés possibles des êtres vivants, même ceux qui n’ont jamais été identifiés auparavant, et qu’ils peuvent les visualiser en trois dimensions et simuler leur comportement.

Dans ce cas, la bioinformatique a donné à la science la capacité de faire de meilleures prédictions. Par exemple, grâce à ces informations, il est possible d’anticiper les virus et de prévoir leurs mutations, ainsi que les éventuels traitements, diagnostics ou vaccins pour les combattre.

Par exemple, dans le cas du Zika, les bioinformaticiens ont utilisé les données des précédentes épidémies de virus similaires pour mettre au point un test capable de le détecter dans les deux semaines suivant l’infection.

Les données permettent également de prédire les futures zoonoses en suivant la propagation des virus parmi les animaux avant qu’ils ne passent à l’homme. En outre, l’analyse des données sur la contagion permet de concevoir des stratégies de santé publique plus efficaces pour enrayer la propagation d’une maladie.

La bioinformatique est également essentielle au développement de nouvelles semences et de nouvelles cultures qui peuvent pousser avec plus de chaleur, moins d’eau, moins d’engrais et moins de pesticides, garantissant ainsi la sécurité alimentaire en cas de changement climatique.

Elle peut également être utilisée pour détecter les maladies génétiques chez les embryons humains et les corriger avant la naissance. Toutes ces applications n’en sont encore qu’à leurs débuts, mais les progrès sont rapides.

Comme toute technologie et toute avancée scientifique, il est possible de l’utiliser à des fins maléfiques. La bioinformatique pourrait être utilisée pour créer de nouvelles souches de maladies plus virulentes et d’autres armes biologiques, comme de nouvelles toxines résistantes aux traitements actuels.

L’analyse des informations génétiques des personnes pourrait introduire de nouvelles formes de discrimination ou, à l’inverse, la création de bébés sur mesure, et il existe également un risque que les plantes modifiées à l’aide de ces informations puissent causer des dommages à l’environnement.

Toutefois, dans ce cas, les informations circulent trop vite, le changement est imparable et les avantages peuvent dépasser de loin les risques potentiels.

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