Se retire des LLM, l'IA par diffusion est plus intéressante (Evan Feinberg et Sergey Edunov, Genesis Molecular AI)
Le co-fondateur d'Evan Feinberg et le CTO Sergey Edunov, deux dirigeants de la startup Genesis Molecular AI, ont détaillé dans un long entretien les avancées de leur entreprise dans la découverte de médicaments par intelligence artificielle. Sergey Edunov, physicien de formation, a rejoint Genesis après avoir dirigé l'entraînement de Llama 2 et le pré-entraînement de Llama 3 chez Meta. Le modèle phare de l'entreprise, baptisé PEARL (pour "Place Every Atom at the Right Location"), utilise des techniques de diffusion pour prédire la structure tridimensionnelle des protéines et des molécules. Sa particularité: il modélise non seulement la position d'une molécule candidate (ligand) par rapport à une protéine cible, mais aussi la flexibilité de cette protéine elle-même, en ajustant légèrement sa forme pour optimiser l'assemblage des deux structures, une capacité que le secteur cherchait à obtenir depuis longtemps sans y parvenir.
Cette avancée est présentée comme décisive car la découverte de petites molécules thérapeutiques reste l'un des problèmes les plus difficiles de la chimie computationnelle. Selon Sergey Edunov, il existe environ 10 puissance 60 molécules possibles de type médicament, un espace de recherche si vaste qu'aucune exploration exhaustive n'est envisageable. Trouver un bon candidat revient à chercher une aiguille dans une botte de foin où tout, sauf l'aiguille, serait dangereux pour l'organisme. La difficulté est redoublée par des contraintes contradictoires: une molécule qui se lie efficacement à sa cible est souvent trop grasse pour être soluble, ce qui l'empêche de circuler correctement dans le sang. Optimiser simultanément l'efficacité de liaison et les propriétés pharmacologiques et toxicologiques (dites propriétés ADMET) constitue donc un problème d'optimisation multi-paramètres particulièrement ardu, que les modèles précédents peinaient à résoudre de façon fiable.
Les deux fondateurs estiment que les progrès combinés de l'intelligence artificielle, portés par les innovations issues des grands modèles de langage, ont enfin permis de franchir un seuil de précision suffisant pour des applications réelles, ouvrant la voie à des boucles de découverte de médicaments pilotées par des agents autonomes. Selon eux, alors que l'architecture des modèles de langage a peu évolué depuis l'article fondateur "Attention is all you need", hormis des optimisations comme le mélange d'experts, c'est la prédiction de structures 3D qui concentre aujourd'hui l'innovation la plus intéressante en matière de diffusion. Les benchmarks communautaires actuels, jugés parfois trop permissifs, ne reflètent pas toujours la barre de qualité réellement nécessaire, mais Genesis affirme que PEARL atteint désormais ce seuil de fiabilité, ce qui pourrait accélérer significativement le rythme de découverte de nouveaux traitements dans les années à venir.
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