Équipe utilise l’IA et la robotique pour traiter les lésions de la moelle épinière

Une équipe de chercheurs de l’Université Rutgers a utilisé l’intelligence artificielle (IA) et la robotique pour formuler des protéines thérapeutiques. L’équipe a réussi à stabiliser une enzyme capable de dégrader les tissus cicatriciels résultant de lésions de la moelle épinière. Elle peut également promouvoir la régénération tissulaire. 

L’étude a été publiée dans Advanced Healthcare Materials. 

Stabilisation de l’enzyme

L’enzyme stabilisée par l’équipe est la chondroïtine ABC (ChABC).

Adam Gormley est le principal investigateur du projet et professeur adjoint de génie biomédical à l’École d’ingénierie de Rutgers (SOE) à l’Université Rutgers-New Brunswick.

« Cette étude représente l’une des premières fois où l’intelligence artificielle et la robotique ont été utilisées pour formuler des protéines thérapeutiques hautement sensibles et prolonger leur activité d’un si grand montant. C’est un grand accomplissement scientifique », a déclaré Gormley. 

Selon Gormley, une partie de sa motivation pour compléter ce travail vient d’une connexion personnelle avec une lésion de la moelle épinière.

« Je n’oublierai jamais d’avoir été à l’hôpital et d’avoir appris qu’un ami proche de la fac ne marcherait probablement plus jamais après avoir été paralysé de la taille aux pieds à la suite d’un accident de vélo de montagne », a déclaré Gormley. « La thérapie que nous développons pourrait un jour aider des personnes comme mon ami à réduire la cicatrice sur leur moelle épinière et à récupérer des fonctions. C’est une excellente raison de se lever le matin et de lutter pour faire progresser la science et la thérapie potentielle. »

Promotion de la régénération tissulaire

Shashank Kosuri est un étudiant en doctorat en génie biomédical à la SOE et l’un des principaux auteurs de l’étude. 

Kosuri souligne que les lésions de la moelle épinière peuvent avoir un impact négatif sur le bien-être psychologique, physique et socio-économique des patients et de leurs familles. À la suite de l’une de ces lésions, une cascade secondaire d’inflammation se produit, produisant des tissus cicatriciels denses. 

La ChABC peut dégrader les molécules de tissus cicatriciels et promouvoir la régénération tissulaire, mais elle est très instable à la température du corps humain (98,6° F). À cette température, elle perd toute activité en quelques heures. 

Les copolymères synthétiques peuvent envelopper la ChABC et la stabiliser dans des microenvironnements hostiles. Les chercheurs ont stabilisé l’enzyme en utilisant une approche pilotée par l’IA impliquant la robotique de manipulation de liquides pour synthétiser et tester la capacité des copolymères à stabiliser la ChABC et à maintenir son activité à 98,6° F. 

Les chercheurs ont réussi à identifier plusieurs copolymères qui se sont bien comportés, et un copolymère a retenu 30 % de l’enzyme pendant une semaine. Ces résultats pourraient avoir des implications majeures sur les soins futurs des lésions de la moelle épinière.