L’équipe de Jennifer Doudna utilise l’IA pour concevoir de nouvelles enzymes de type CRISPR

Une équipe dirigée par la lauréate du prix Nobel Jennifer Doudna a mis au point une plateforme d'intelligence artificielle capable de concevoir des enzymes synthétiques d'édition du génome qui égalent ou surpassent les performances de leurs homologues naturels, selon une étude publiée dans Science le 16 juillet 2026.eurekalert+1

L'étude, intitulée « Structure and evolution-guided design of minimal RNA-guided nucleases », décrit comment l'équipe a combiné le modèle ESM Inverse Folding de Meta ↗ 1.02% avec des contraintes de résidus dictées par l'évolution pour générer de nouvelles variantes de TnpB, une nucléase compacte évolutivement proche de CRISPR-Cas12, que les chercheurs ont baptisées SynTnpBs.biorxiv+1

Concevoir au-delà de la nature

Contrairement aux approches antérieures basées sur l'IA, qui ont tendance à produire des séquences très proches de leurs modèles naturels, la stratégie du laboratoire de Doudna génère des protéines aux séquences substantiellement différentes tout en maintenant ou en améliorant la fonction enzymatique. L'équipe a testé l'activité de ces protéines conçues par IA dans des cellules bactériennes, végétales et humaines, constatant que beaucoup d'entre elles conservaient ou dépassaient l'efficacité d'édition de l'enzyme sauvage.sciencemediacentre+1

La cryo-microscopie électronique a révélé que les variantes techniques les plus divergentes formaient des interactions stabilisatrices inédites à l'interface ARN-ADN, notamment une nouvelle conformation liée au TAM jamais observée dans les enzymes naturelles. Il s'agit des premières structures déterminées expérimentalement de nucléases guidées par ARN conçues par IA.eurekalert+1

Équilibrer activité et spécificité

Des experts indépendants ont souligné la rigueur des travaux tout en pointant certaines nuances. José Luis Villanueva, s'exprimant pour le Science Media Centre Espagne, a observé que certaines des variantes les plus actives présentaient également une activité hors cible plus élevée, « ce qui montre l'importance d'équilibrer ou d'intégrer ces autres facteurs dans le processus de conception ou d'évaluation ». Marc Güell, de l'université Pompeu Fabra, a qualifié l'étude d'« étape supplémentaire dans la convergence croissante entre l'IA et la biologie synthétique », soulignant que si la conception est de plus en plus informatique, elle « repose toujours sur l'expérimentation ».sciencemediacentre

Élargir la boîte à outils

L'intérêt pratique, selon le biologiste structural Sergi Rodà, est que ce travail « démocratise le protocole permettant de concevoir ses propres nucléases guidées par ARN inédites dans la nature ». La plateforme pourrait accélérer le développement d'outils d'édition adaptés au traitement des maladies génétiques et à l'ingénierie des cultures, des applications pour lesquelles les nucléases compactes et de haute spécificité sont très recherchées. Le préprint de l'article avait été publié sur bioRxiv en décembre 2025, et la version évaluée par les pairs paraît désormais dans sa version imprimée.orcid+2