Google dévoile AlphaGenome 2, un modèle capable d’estimer l’effet de variants ADN selon chaque cellule. Un gain important pour la recherche sur les maladies.
En bref
- Google présente AlphaGenome 2
- Le modèle vise l’échelle de la cellule
- Des variants mieux détectés pour la recherche
Toutes les cellules n’utilisent pas leur ADN de la même manière. C’est précisément là que AlphaGenome 2 veut être utile. Présenté par Google, ce nouveau modèle d’IA cherche à prédire comment une séquence d’ADN, ou une petite variation de cette séquence, modifie l’activité moléculaire dans un type cellulaire précis.
Le même ADN, mais pas la même lecture
Une cellule du muscle cardiaque et une cellule immunitaire qui combat une infection portent le même plan génétique. Mais elles n’activent pas les mêmes gènes. C’est tout le sujet de l’expression génique, cartographiée par des projets comme Human Cell Atlas.
Le problème, c’est que relier de petites variations de l’ADN à cette lecture très fine de la cellule reste difficile. Et pour comprendre des maladies, ce détail compte quand même beaucoup.
Pourquoi la nouvelle version change la donne
Lancé l’an dernier, AlphaGenome travaillait à l’échelle de tissus larges. Utile, mais pas toujours assez fin pour distinguer des cellules proches. AlphaGenome 2, lui, fonctionne comme un modèle conditionnel. En gros, il estime l’effet d’un variant pour une condition à la fois, selon le tissu, le type cellulaire ou l’état de la cellule.
Ce changement n’est pas cosmétique. Certains effets génétiques n’apparaissent que dans quelques cellules précises et se perdent facilement dans une moyenne faite sur tout un tissu.
Des gains mesurés sur les variants
D’après Google, le modèle franchit un vrai cap en prédiction des variants. Par rapport à la version précédente, il repère presque deux fois plus de variants qui modifient l’expression des gènes dans des types cellulaires spécifiques.
L’entreprise cite des applications possibles pour des traits complexes comme la maladie d’Alzheimer, le diabète de type 2 ou les maladies inflammatoires de l’intestin.
Sur le jeu de données TenK10K, qui comprend 28 types de cellules immunitaires, AlphaGenome 2 a identifié des variants causaux dans 30 % des cas, contre 16 % auparavant. Il a aussi détecté des effets géniques directionnels dans 43 % des cas, contre 23 %.
Un outil déjà ouvert aux chercheurs
Le modèle a été entraîné sur plus de 100 millions de profils de cellules individuelles issus de 68 tissus, avec notamment des données de Human Cell Atlas. Autre point pratique, il peut analyser de nouvelles expériences sans réentraînement.
Bref, quelques dizaines de cellules suffisent pour prédire le comportement de variants, y compris dans des états cellulaires jamais vus auparavant, comme des cellules immunitaires répondant à un vaccin. Depuis mercredi, AlphaGenome 2 est accessible pour la recherche non commerciale via l’API d’AlphaGenome, et en préversion privée pour les usages commerciaux.
