Innovation : Qui Sont Les Gagnants Du Breakthrough Prize 2021 ?

Le Dr David Baker, directeur de l’Institute for Protein Design de l’université de Washington, a reçu jeudi l’un des Breakthrough prizes 2021 (prix des avancées capitales) dans le domaine des sciences de la vie. La récompense s’élève à 3 millions de dollars, que M. Baker déclare être susceptible de réinvestir dans ses recherches en cours sur la prédiction des structures protéiques et la conception de protéines uniques pouvant être utilisées pour une variété d’applications, des médicaments aux nouveaux matériaux.

Outre le prix lui-même, mercredi, David Baker et son équipe ont publié dans la revue Science basés sur les travaux qui lui ont valu cette récompense. Cet article détaille comment son groupe a pu concevoir par calcul une molécule qui inhibe potentiellement le coronavirus à l’origine du Covid-19. L’équipe n’a pas seulement conçu le programme sur son système informatique, mais a ensuite synthétisé les protéines. Les tests de ces protéines ont démontré qu’elles pouvaient protéger les cellules humaines cultivées en laboratoire ainsi qu’un anticorps neutralisant, le tout présentant un nouveau traitement potentiel pour la maladie.

Selon David Baker, des études sur les animaux pour cette protéine sont également en cours, et il ajoute que son équipe est actuellement en discussion pour s’associer à une société pharmaceutique afin de la développer davantage. Des travaux similaires du groupe de M. Baker sont utilisés pour mettre au point des traitements contre le cancer, et il affirme que les travaux futurs pourraient aller au-delà des soins de santé et s’orienter vers des applications telles que le développement de nouveaux matériaux ou même de sources d’énergie.

« Je suis enthousiaste à propos du travail que nous faisons », déclare M. Baker. « Je pense que nous sommes vraiment dans une sorte de révolution technologique. »

David Baker a remporté cette année l’un des six récompenses de 3 millions de dollars qui ont été attribués à huit scientifiques différents en mathématiques, en physique fondamentale et en sciences de la vie.

En outre, un prix spécial de 3 millions de dollars pour les découvertes en physique fondamentale a été décerné au Dr Steven Weinberg de l’université du Texas à Austin. Les Breakthrough Prizes ont également décerné trois prix New Horizons en physique de 100 000 dollars, trois prix New Horizons pour en mathématiques de 100 000 dollars et trois prix Maryam Mirzakhani New Frontiers de 50 000 dollars. Ces prix plus modestes visent à reconnaître les travaux de chercheurs en début de carrière, le prix Maryam Mirzakhani étant axé sur les femmes en mathématiques.
Ces récompenses, d’un montant total de 21,75 millions de dollars, sont attribués par la Breakthrough Prize Foundation, fondée par le milliardaire Yuri Milner et son épouse Julia. Parmi les autres sponsors des prix figurent la présidente de Tencent, Ma Huateng, le cofondateur de Google, Sergey Brin, Mark Zuckerberg et son épouse, Priscilla Chan, et la cofondatrice de 23&Me, Anne Wojcicki.

Breakthrough Prize dans les sciences de la vie
En plus de David Baker, trois autres scientifiques ont reçu 3 millions de dollars pour leurs travaux. Ils sont :

Catherine Dulac, professeur à l’université de Harvard et au Howard Hughes Medical Institute. Ses recherches portent sur la compréhension du comportement des parents et ont bouleversé certaines idées traditionnelles dans ce domaine. Ses travaux ont permis de découvrir que les parties du cerveau qui régissent des activités qui semblent spécifiques aux hommes ou aux femmes sont en fait présentes chez les deux sexes. C’est particulièrement le cas des comportements parentaux, et ses travaux ont montré que dans certaines circonstances, les animaux se comporteront d’une manière que l’on croyait auparavant être du domaine du sexe opposé. Elle a découvert grâce à ses travaux que chez les souris, ce que l’on croyait auparavant être un comportement « spécifique au sexe » est susceptible d’être influencé par l’environnement, par exemple par les phéromones. Bien qu’il y ait eu beaucoup de résistance à ses travaux au début, ils ont été largement reproduits et les chercheurs s’efforcent maintenant de comprendre comment ces mécanismes peuvent ou non exister chez l’homme. « L’idée du cerveau sexué », dit-elle dans une déclaration, « est bien plus complexe que prévu ».

Dennis Lo, chercheur à l’université chinoise de Hong Kong, a reçu le prix de 3 millions de dollars pour sa découverte selon laquelle l’ADN d’un fœtus est présent dans le plasma sanguin d’une mère enceinte en quantités qui permettent de créer de meilleurs tests pour les caractéristiques génétiques du fœtus. Ces informations peuvent à leur tour aider à préparer les médecins à tout besoin ou traitement spécial dont un enfant pourrait avoir besoin après la naissance. Sa première découverte de ce type remonte à 1989, lorsqu’il a réussi à démontrer la présence du chromosome Y d’un fœtus dans le sang de la mère. En 2008, il avait mis au point un test non invasif pour le syndrome de Down et en 2010, il a pu séquencer le génome entier d’un fœtus. Il travaille actuellement à l’application de cette approche du dépistage par l’ADN à d’autres applications, comme le dépistage du cancer.

Richard J. Youle, chercheur aux National Institutes of Health, a reçu le prix pour ses travaux sur la maladie de Parkinson. Ses recherches ont permis de découvrir que chez les patients atteints d’une forme héréditaire de la maladie, des gènes mutés empêchent les mitochondries endommagées, la partie de la cellule qui crée de l’énergie, d’être éliminées comme elles le sont dans les cellules normales. Les mitochondries endommagées sont liées à la maladie de Parkinson depuis les années 1970. En 2012, M. Youle a déterminé le mécanisme par lequel les gènes mutés empêchent les mitochondries endommagées d’être nettoyées, et quelques années plus tard, son laboratoire a déterminé que cela entraînait une perte de neurones dans une région particulière du cerveau, complétant ainsi la connexion avec la maladie de Parkinson. Aujourd’hui, un certain nombre d’entreprises ciblent ces gènes et leurs voies d’accès afin de développer des traitements non seulement pour la maladie de Parkinson, mais aussi pour le cancer et la lèpre.

Breakthrough Prize en physique fondamentale
Cette récompense, de 3 millions de dollars, a été attribué au groupe Eöt-Wash de l’université de Washington, qui comprend les physiciens Eric Adelberger, Jens Gundlach et Blayne Heckel. Cette équipe de scientifiques expérimentaux a mis au point des moyens « sur table » pour tester des hypothèses sur les lois fondamentales de la physique dans des espaces réduits, sans avoir besoin de gros équipements de plusieurs milliards de dollars.

L’équipe s’est concentrée sur certains des problèmes centraux de la physique, avec un accent particulier sur les particularités de la gravité. Leurs travaux ont contribué à influencer d’autres expériences en physique, notamment l’étude des ondes gravitationnelles et de la matière noire.

Breakthrough Prize en mathématiques
Cette récompense, de 3 millions de dollars, a été décerné à Martin Hairer, mathématicien à l’Imperial College de Londres. La spécialité de M. Hairer est l’étude de ce que l’on appelle les équations différentielles partielles stochastiques, une partie des mathématiques particulièrement difficile à comprendre car elles comprennent des termes qui impliquent des événements extrêmement aléatoires, comme le bruit ambiant ou les millions d’opérations boursières qui ont lieu chaque jour.

En 2011, il a résolu une équation particulière qui peut être utilisée pour modéliser des comportements tels que la façon dont une goutte d’eau se répand lorsqu’elle frappe une serviette en papier. Sa solution à cette équation ne s’est pas limitée à celle-ci, mais lui a permis de développer une méthode qui pourrait être appliquée à d’autres équations différentielles partielles stochastiques. Grâce à ses travaux, ces équations ont connu un regain d’intérêt de la part des chercheurs, qui utilisent certaines de ces techniques pour résoudre d’autres problèmes apparemment insolubles impliquant des événements aléatoires.

<< Article traduit de Forbes US – Auteur (e) : Alex Knapp >>

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