Coronavirus – ce que nous faisons et comment vous pouvez nous aider

Les protéines sont des mécanismes moléculaires assurant un grand nombre de fonctions que nous associons à la vie. Elles perçoivent l’environnement (par ex. à travers le goût et l’odeur), travaillent (par ex. contraction musculaire, décomposition d’aliments) et assument même des rôles structurels (par ex. les cheveux). Elles sont faites d’une chaîne linéaire de substances chimiques appelées des acides aminés et, dans de nombreux cas, elles se replient spontanément pour former des structures plus compactes et fonctionnelles. À l’image de n’importe quel autre mécanisme, la fonction de la protéine dépend ainsi de la manière dont ses éléments sont arrangés entre eux. En l’occurrence, ces éléments sont des atomes.

Les virus aussi ont des protéines qu’ils utilisent pour contrer nos systèmes immunitaires et pour se reproduire.

Pour contribuer à la lutte contre le coronavirus, nous tentons de comprendre comment fonctionnent ces protéines virales et comment mettre au point des traitements capables de les stopper.

Il existe de nombreuses méthodes expérimentales, souvent extrêmement puissantes, permettant de déterminer la structure des protéines. Mais elles ne révèlent qu’un instantané de la forme usuelle des protéines observées. Or les protéines comportent de nombreux éléments mobiles et nous voulons donc les voir en action. Les structures que nous ne pouvons pas observer dans un cadre expérimental peuvent nous guider vers la découverte de nouveaux traitements.

En utilisant le football comme une analogie pour la situation expérimentale, c’est comme si vous ne pouviez voir les joueurs alignés pour le snap (l’arrangement unique les joueurs passent le plus de temps dans) et ont été aveugles au reste du jeu.

Observer une seule structure d’une protéine (gauche) est un peu comme de voir les joueurs alignés pour le snap (droite). C’est une information importante, mais avec des lacunes majeures. La structure de la protéine est représentée par une sphère pour chacun des atomes (bleus) et des flèches rouges indiquent ce qu’on appelle le site de liaison médicamenteux dans cette protéine.

Notre spécialité consiste à tirer parti de simulations informatiques pour comprendre les mouvements des parties mobiles des protéines. Observer comment les atomes d’une protéine évoluent les uns par rapport aux autres fournit en effet de précieuses informations, qu’aucun autre moyen ne permet d’obtenir.

En prenant les structures expérimentales comme points de départ, nous pouvons simuler l’évolution de tous les atomes de la protéine et ainsi combler les lacunes, révéler le déroulement du jeu auquel les méthodes expérimentales restent aveugles.

Réaliser un film montrant comment évolue la protéine illustrée plus haut permet en quelque sorte de visionner le match de football entier. Ici, nous voyons la formation d’une poche absente dans la structure expérimentale.

Ces travaux peuvent révéler de nouvelles possibilités de traitement. Par exemple, dans le cadre de notre récent papier nous avons simulé une protéine du virus Ebola réputée intraitable par voie médicamenteuse parce que les instantanés livrés par les expériences n’indiquent aucun site de liaison évident. Mais nos simulations ont dévoilé une structure alternative qui offre un tel site de liaison. Ensuite, nous avons réalisé des expériences confirmant notre simulation informatique et nous sommes en train de chercher des médicaments qui utilisent ce site de liaison.

Une structure expérimentale tridimensionnelle d’une protéine Ebola ne présente aucun site de liaison évident (pas de poche formée entre les atomes représentés par des sphères). Nos simulations ont permis de dévoiler un mouvement créant un site de liaison potentiel dans cette protéine Ebola. Au lieu de représenter les atomes sous forme de sphères, ce clip les montre sous la forme d’un ruban reproduisant la chaîne linéaire d’acides aminés (substances chimiques) qui constituent la protéine.

Nous voulons faire de même avec le coronavirus.

Répandre la connaissances, en open source

Quand nos analyses sont terminées, nous téléversons les données ici :

Toutes nos données sont ainsi librement accessibles, de sorte que les autres chercheurs de la discipline peuvent vérifier nos analyses, et quiconque utilisant de nouvelles méthodes (par ex. dans le domaine en pleine expansion de l’analyse de données par apprentissage informatique) peut les consulter à tout moment : https://osf.io/2h6p4/wiki/home/et https://osf.io/dp4cb/wiki/home/

Nous collaborons également avec d’autres laboratoires et groupes hors du consortium Foldingathome afin de maîtriser le COVID-19 dès que possible.

Ce que vous pouvez faire

1. Don de puissance de calcul:

Télécharger Folding@home et nous aider à réaliser des simulations est la première et principale manière de contribuer à cet effort. Ces calculs sont vraiment énormes et chaque bit compte ! Chacune des simulations que vous réalisez équivaut à acheter un billet de loterie. Plus nous achetons de billets, meilleures sont nos chances de décrocher le jackpot. En temps normal, votre ordinateur connecté à Folding@home travaille sans interruption, mais nos travaux sur le COVID-19 ont suscité un tel enthousiasme que des pauses peuvent intervenir pendant que nous nous efforçons de préparer d’autres simulations. D’avance merci de votre patience ! Il y a beaucoup de travaux scientifiques très utiles à accomplir et nous faisons de notre mieux pour les mettre sur pied le plus rapidement possible.

Ne manquez pas notre FAQ client. ici

Pour vous concentrer sur le COVID-19, vous pouvez sélectionner la catégorie « COVID-19 » dans votre client FAH.

2) Si vous n’avez pas d’ordinateurs disponibles ou si vous vous sentez particulièrement généreux, vous pouvez aussi faire des dons par l’intermédiaire de l’Université Washington de Saint-Louis (Missouri, États-Unis). Ces fonds sont consacrés à plusieurs activités, notamment:

2.1) Soutenir nos travaux d’ingénierie logicielle et nos infrastructures matérielles pour les serveurs – un aspect particulièrement important en ce moment, car nous étoffons nos équipements rapidement !

2.2) Acheter des composés en vue de réaliser des tests expérimentaux basés sur les connaissances fournies par nos simulations.

Parrainage COVID-19