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LifeArc et la RV : comment les chercheurs médicaux réussissent à renforcer le développement de médicaments grâce à la RV fondée sur les données

Découvrez comment la création de modèles moléculaires en 3D dans la RV a radicalement amélioré le développement de médicaments pour LifeArc, une entreprise de recherche dans le domaine de la santé.

Le défi

Le développement traditionnel de médicaments et la collaboration entre chimistes, par le biais de discussions en personne et de séances de travail sur tableau blanc, se heurtent à d’importantes limitations en raison de leur nature tridimensionnelle.

La compréhension des interactions 3D essentielles entre les candidats-médicaments et leurs cibles protéiques, ainsi que les données complexes cruciales pour guider le processus de développement, sont souvent limitées et inaccessibles au moment de l’idéation, laissant les chimistes dépendre de leur intuition et de leur mémoire.

Pour relever ce défi, les chimistes ont longtemps étudié la possibilité d’utiliser des diagrammes en perspective 3D ou se sont même tournés vers des modèles physiques « jouets » de molécules. Les chimistes-informaticiens ont également mis au point des logiciels permettant de visualiser et de restituer des idées en 3D sur des écrans d’ordinateur, en intégrant des données moléculaires pertinentes pour générer des modèles dynamiques.

Malgré ces efforts, la présentation de renseignements complexes en 3D à l’aide d’écrans en 2D reste un défi de taille. Il est non seulement difficile pour les chimistes de visualiser la molécule finale, mais aussi de comprendre les paramètres qui influencent la qualité du médicament. Cela signifie que des ressources et un temps précieux peuvent être consacrés à la conception de modèles qui ne sont pas forcément adaptés à l’objectif visé.

Pour simplifier le processus de développement de médicaments et améliorer l’efficacité, LifeArc a choisi une autre voie, qui incite tous les chimistes à comprendre, concevoir et intégrer des concepts et des données en 3D dès les premières étapes du processus d’idéation.

À propos de l’entreprise

LifeArc, dont le siège social se trouve à Londres, est une organisation caritative dans le domaine de la recherche médicale qui transforme des travaux de recherche prometteurs en nouveaux tests, traitements et dispositifs qui changent la vie des patients.

Secteur

Soins de santé, organismes sans but lucratif

POURQUOI AVOIR CHOISI LA RV?

Pourquoi avoir choisi la réalité virtuelle (RV)?

LifeArc est constamment à la recherche de façons optimales de travailler. Lorsque le confinement a été décrété en 2020, le besoin d’améliorer la collaboration à distance s’est fait plus pressant. La RV était un choix évident, mais la décision d’opter pour Meta Quest reposait sur trois facteurs :

Facilité d’utilisation : Les paramètres intuitifs de Meta Quest ont fait en sorte d’inciter le personnel à adopter la RV pour développer et étudier leurs conceptions en 3D.
Puissance de traitement : Le Quest 2 a été le premier casque de RV portable suffisamment puissant pour permettre la visualisation de plusieurs structures protéiques dans le même environnement.
Intégrabilité : Le fournisseur de logiciels Nanome a facilement intégré les casques Quest à l’infrastructure de données et aux modèles générés par les experts de LifeArc. Cette opération a permis de procéder à un échange efficace de renseignements lors des séances de conception et à une prise de décision plus éclairée.

Chido Mpamhanga,
Former Principal Scientist at LifeArc

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La RV est une plateforme qui va peut-être changer non seulement la façon dont nous menons des expériences, mais aussi la nature même du travail.

La solution

Chido Mpamhanga, ancien chimiste-informaticien qui a dirigé le service « Données et informatique » de LifeArc, a fait équipe avec Timur Avkiran, chercheur principal, pour organiser des ateliers publics au cours desquels ils ont invité leurs collègues à essayer un casque pour la première fois. Ces ateliers se sont transformés en un forum dans le cadre duquel les gens ont pu discuter des types de tâches qu’ils pouvaient effectuer avec ce nouvel équipement.

Les chimistes médicaux ont commencé à utiliser Nanome sur des casques dès le début de leur processus d’idéation. Grâce aux commandes intuitives, les équipes de conception ont pu concevoir elles-mêmes des molécules immersives après 20 minutes de familiarisation.

Les API reliant le logiciel à l’infrastructure existante ont permis aux concepteurs de réaliser leurs dessins en 3D et de recevoir un retour de données sur leurs molécules en temps réel. La nécessité pour les chimistes-informaticiens d’expliquer les équations complexes en jeu a été réduite au minimum, car Nanome a présenté les renseignements d’une manière facile à comprendre.

Ce ne sont pas seulement les dessins qui sont devenus immersifs, mais aussi leur partage. Comme l’explique Timur : « Avec Nanome et la RV, une personne peut aisément prendre le contrôle et dix personnes peuvent se trouver à ce même endroit avec elle. Vous pouvez les téléporter virtuellement, de sorte qu’ils se mettent à votre place et aient exactement le même point de vue que vous. »

Ces séances de travaux de développement en RV ont rassemblé entre cinq et dix personnes qui ont travaillé simultanément sur le développement de médicaments. « L’intérêt a changé lorsque les gens ont vu la rapidité avec laquelle il est possible d’imaginer et de générer de nouvelles idées, et la rapidité avec laquelle il est possible de présenter ces idées à d’autres personnes », explique M. Chido.

Les résultats

La RV a transformé le processus de développement de médicaments de LifeArc. Cette technologie a permis aux chimistes d’améliorer leur connaissance de l’espace entre les molécules et leurs cibles afin de développer de « meilleurs » médicaments.

Les casques Quest ont été utilisés dans le cadre d’au moins cinq projets, dont l’exploration de la dégradation des protéines et le développement de nouvelles substances chimiques visant à concurrencer les composés antimicrobiens. ils ont joué un rôle essentiel dans un projet de lutte contre le cancer.

Depuis qu’elle a recours à la RV, l’organisation :

réunit des chimistes de Londres à la Lituanie;
permet à ses chimistes de concevoir des molécules en 3D;
améliore l’accès aux modèles de données;
transmet les données 3D plus rapidement et de manière plus intuitive;
développe des concepts ressemblant davantage à des médicaments dès l’étape de l’idéation.

FICHIERS D’INFORMATION DE L’ÉDITEUR DE LOGICIELS INDÉPENDANTS

Nanome

Nanome est une application de RV qui transforme les modèles moléculaires en environnements immersifs. Ses commandes intuitives ont permis à LifeArc de concevoir des modèles tout au long du processus d’idéation, avec un minimum de formation.

Pour Timur, le logiciel était une plateforme passionnante à explorer, qui aidait à améliorer le processus de développement des médicaments et la qualité des médicaments développés.

« Le logiciel Nanome vous permet de vous retrouver tous ensemble dans la même pièce virtuelle, d’avoir le même point de vue et de vous mettre littéralement à la place des autres », explique Timur. « Cela facilite grandement la transmission d’idées relatives à des structures complexes en 3D. »

Timur Avkiran,
Principal Scientist at LifeArc

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En tant que chercheur, c’est formidable de voir se concrétiser quelque chose sur lequel on a passé les deux dernières années à travailler. Ce quelque chose flotte, devant soi, et on peut en quelque sorte le toucher et le saisir.