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La simulation quantique des systèmes biologiques permet pour la première fois de prédire avec précision le comportement moléculaire, contribuant ainsi au développement de nouveaux médicaments

2024-08-06

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Selon le site officiel de l'Université de Melbourne en Australie, une équipe dirigée par le professeur agrégé Giuseppe Baca, théoricien et expert en calcul haute performance de l'école, a réalisé la première simulation quantique d'un système biologique à une échelle suffisamment grande pour simuler avec précision les performances des médicaments. L'équipe a utilisé la puissance de calcul de superordinateurs « de pointe » aux États-Unis pour développer un nouveau logiciel capable de prédire avec précision les réactions chimiques et les propriétés physiques de systèmes moléculaires composés de centaines de milliers d'atomes, de fournir des prévisions très précises de l'évolution moléculaire. comportement, et la chimie computationnelle établit de nouvelles références.

Le projet rassemble des expertises en chimie, découverte de médicaments, mécanique quantique et calcul intensif et est une collaboration entre le laboratoire national d'Oak Ridge, AMD et la startup technologique QDX.

Cette recherche révolutionnaire a duré plus de 4 ans et a permis pour la première fois d'étudier des systèmes au niveau biomoléculaire avec une précision quantique.Cette capacité de simulation permet aux scientifiques d'observer et de comprendre ces systèmes avec des détails sans précédent et est essentielle pour améliorer l'évaluation des médicaments traditionnels et concevoir de nouvelles thérapies qui interagissent plus efficacement avec les systèmes biologiques cibles.

Cette avancée permet aux scientifiques de simuler le comportement des médicaments avec une précision comparable aux expériences physiques. Les scientifiques peuvent désormais observer non seulement le mouvement des médicaments, mais également leurs propriétés mécaniques quantiques, telles que la rupture et la formation de liaisons, à mesure qu'elles évoluent au fil du temps dans les systèmes biologiques. Ceci est essentiel pour évaluer la viabilité des médicaments et concevoir de nouveaux traitements.

Actuellement, plus de 80 % des protéines pathogènes ne font l’objet d’aucun traitement médicamenteux connu. La mécanique quantique avancée et le calcul haute performance ont élargi l'ensemble des outils informatiques pour la découverte de médicaments, offrant une vitesse et une précision sans précédent à des échelles biologiquement pertinentes. Surtout, ils fournissent également des informations et des capacités auparavant inaccessibles par la chimie computationnelle traditionnelle, ouvrant de nouvelles façons de moduler les cibles thérapeutiques et augmentant le nombre de maladies cibles pouvant être traitées efficacement.

Les nouvelles recherches traduisent les avancées scientifiques révolutionnaires en plateformes puissantes et conviviales qui accélèrent et améliorent le processus de découverte de médicaments, ouvrant ainsi la porte à des traitements innovants.

La simulation de systèmes au niveau biomoléculaire avec une précision quantique et la prévision précise des réactions chimiques et des propriétés physiques des systèmes moléculaires constituent une percée d’une grande importance pour la recherche et le développement de nouveaux médicaments. D’une manière générale, il faut plus de dix ans, voire des décennies, pour qu’un nouveau médicament soit approuvé et mis sur le marché, de sa découverte à son approbation. Les gens recherchent des outils de recherche et développement de médicaments plus efficaces pour réduire les risques liés à la recherche et au développement de nouveaux médicaments et améliorer l’efficacité de la recherche et du développement de médicaments. Cette fois, cette recherche qui ouvre la chaîne de la recherche fondamentale à la mise sur le marché ouvre la porte à des traitements innovants. Cela peut nous offrir des options de traitement plus imaginatives, et peut-être que la clé pour vaincre les maladies difficiles à traiter réside dans ces simulations quantiques. (Zhang Mengran)