Séquence ≠ Fonction
Les protéines permettent de distinguer des souches ou des espèces génétiquement similaires, mais qui présentent des comportements différents en termes de pathogénicité, d'interaction avec l'hôte ou de réponse à une intervention.
www.be-protect.be
BE-PROTECT : plateforme électronique belge pour l'affinement basé sur les protéines et l'évaluation optimisée des menaces au moyen de technologies computationnelles pilotées par l'IA
BE-PROTECT traduit l'information du niveau génomique en renseignement au niveau protéique, afin que les bioagents puissent être caractérisés sur le plan fonctionnel, mis en regard des interactions hôte-pathogène et reliés à des réponses concrètes de biodéfense.
Le défi
La génomique à elle seule ne suffit pas
La détection actuelle commence généralement au niveau de l'ADN, ce qui limite l'interprétation. Des génomes similaires peuvent dissimuler des comportements très différents, alors que les protéines sont susceptibles de révéler les modes d'action moléculaires probables, les interactions hôte-pathogène et des pistes de contre-mesures.
Les nouvelles menaces manquent de références
Les épidémies d'origine naturelle et les disséminations délibérées peuvent impliquer des agents inconnus ou (ré)émergents, difficiles à identifier à l'aide des seuls jeux de référence génomiques existants.
L'importance des régions flexibles
De nombreux mécanismes pathogènes reposent sur des régions protéiques flexibles et non repliées, souvent ignorées alors même qu'elles peuvent déterminer l'infection et l'interférence avec les cellules hôtes.
Pourquoi les protéines ?
Les protéines sont la couche fonctionnelle du renseignement de défense
BE-PROTECT se concentre sur les protéines parce qu'elles sont les molécules ciblées par les bioagents et celles que ces derniers utilisent pour agir sur leurs hôtes. L'analyse protéique est dès lors essentielle pour évaluer les menaces et formuler des réponses.
La plateforme répond tant aux besoins de la santé publique qu'à ceux de la biodéfense militaire, en améliorant la détection, l'interprétation et les actions de suivi au niveau moléculaire. Concrètement, l'accent se déplace de la seule séquence vers les événements protéiques qui gouvernent réellement la pathogénicité, la manipulation de l'hôte et la conception de contre-mesures.
Interprétation
Les signaux au niveau protéique révèlent ce que la comparaison de séquences laisse échapper.
Réponse
Les actions de suivi gagnent en précision lorsque la biologie est lue de manière fonctionnelle.
Double usage
Un même pipeline couvre les usages de santé publique et de biodéfense.
BE-PROTECT est conçu comme un pipeline computationnel à double usage, doté de composants sécurisés et de composants publics, au service de la biodétection, du repositionnement de médicaments, de la conception de mini-binders et du suivi opérationnel en biodéfense. Il est bâti pour donner la priorité aux menaces inconnues et émergentes sans perdre de vue les voies de réponse concrètes.
Contexte du programme
Conçu pour la Défense, ouvert à la collaboration
BE-PROTECT s'inscrit dans le thème 5 du programme DEFRA : Biotechnologies et amélioration/augmentation humaine (BHEA), avec un accent sur les protéines, les interactions moléculaires hôte-pathogène, l'interprétation et la conception de protéines par IA, la biodéfense et les applications à double usage.
Le programme DEFRA est géré dans le cadre d'une coopération entre la Politique scientifique fédérale belge (BELSPO) et l'Institut royal supérieur de Défense (IRSD) ; il est ouvert à la communauté scientifique belge selon une composition en triple hélice réunissant le monde académique, l'industrie et les institutions de recherche publiques. C'est cette structure qui permet à la plateforme de rester scientifiquement ambitieuse tout en demeurant pertinente sur le plan opérationnel.
Évaluation
De meilleurs signaux au niveau protéique pour interpréter les menaces au plus tôt.
Préparation
Un appui à la planification face aux épidémies, aux disséminations délibérées et aux agents inconnus.
État de préparation
Un pipeline de recherche conçu pour la collaboration nationale et européenne.
La plateforme renforce les capacités de la Défense belge en améliorant l'évaluation, la prévention, la préparation, la réponse et le rétablissement en cas d'incident biologique, tout en soutenant une collaboration de recherche nationale et européenne plus large.