Un traitement potentiel contre le coronavirus suppose la modélisation de la structure d’une protéine à la surface du virus. Cette opération exige une puissance de calcul énorme, à laquelle les scientifiques ne peuvent accéder sur leurs seules machines. Pour l’atteindre plus rapidement, le projet Folding@Home propose donc aux particuliers de mettre à disposition une partie des ressources matérielles de leurs ordinateurs personnels au profit de la recherche médicale. À l’heure où beaucoup d’entre nous se demandent comment contribuer à la lutte contre le virus, ce programme se base sur le concept de calcul distribué pour faire participer chaque personne volontaire à la recherche d’un traitement.
Si la vague la plus meurtrière de la pandémie liée à l’apparition du nouveau coronavirus semble avoir été surmontée en Europe, avec le risque d’un regain des cas suite au déconfinement, la situation est encore plus problématique sur les continent américain et africain où les conditions de vie dans les pays les plus « pauvres » font craindre une hécatombe. Par ailleurs, le spectre d’une seconde vague continue de faire peser une menace réelle dans les régions où le virus a été contenu. Des traitements et vaccins potentiels font certes leur apparition dans plusieurs parties du monde, mais aucun de ceux-ci n’a encore été officiellement validé par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS). Le monde de la recherche continue donc de se mobiliser pour découvrir des moyens valables pour lutter contre le SARS-CoV-2 (coronavirus) efficacement.
Le rôle crucial des protéines dans la propagation de la maladie
Pour être menée de manière rapide et efficace, cette recherche demande des ressources importantes. C’est la raison pour laquelle le programme Folding@Home a eu l’idée originale de faire appel aux citoyens pour qu’ils mettent leur ordinateur personnel au service de la modélisation d’une protéine au rôle crucial dans le développement de la maladie liée au coronavirus. Constituées d’une chaîne linéaire d’acides animés, les protéines sont en effet des machines moléculaires qui remplissent de nombreuses fonctions associées à la vie. Or les virus comme le SARS-CoV-2 se basent sur l’action de ces protéines pour combattre notre système immunitaire et se reproduire.
Pour aider à lutter contre la maladie, les scientifiques aux commandes du projet Folding@Home veulent ainsi comprendre la structure, le comportement et la dynamique des protéines virales. Celle-ci interviennent en se liant à une protéine réceptrice sur une cellule pulmonaire. Un traitement potentiel pourrait donc résider dans la découverte d’un anticorps thérapeutique. Il s’agirait d’un type de protéine qui peut empêcher la protéine virale de se lier à son récepteur, limitant de cette manière la capacité du virus à infecter la cellule pulmonaire. Des méthodes expérimentales existent déjà pour identifier les structures protéiques, mais elles ne révèlent qu’un instantané de la forme de celles-ci. Or pour combattre efficacement le virus, il est indispensable de déterminer l’action de la protéine. Cette modélisation pourrait donc être la clé pour mettre au point un nouveau traitement.
Des milliers d’ordinateurs joignent leur puissance de calcul
Le programme Folding@Home existe en réalité depuis plusieurs années déjà. Avant le coronavirus, ce projet proposait de faire contribuer les processeurs et cartes graphiques des ordinateurs d’autres personnes, issues du monde de la recherche ou non, pour créer des simulations et modéliser des protéines. C’est ainsi que la liste des affections étudiées par Folding@Home inclut la maladie d’Alzheimer, de Huttington ou encore de Parkinson. Nul n’est donc besoin d’avoir une formation scientifique pour aider à mieux comprendre les mécanismes biologiques à l’œuvre dans la propagation du virus et à créer de nouveaux traitements.
Pour apporter sa pierre à l’édifice, il suffit en effet d’installer le logiciel Folding@Home sur son ordinateur. Via ce programme, chacun peut ainsi contrôler les ressources qu’il donne au projet et décider de la puissance de calcul qu’il souhaite consacrer à la recherche. Le logiciel s’exécute pendant que l’ordinateur fonctionne et sans que l’utilisateur ne le remarque. Il se repose sur le concept de calcul distribué, qui consiste à découper le procédé de modélisation en unités indépendantes, dont le traitement sera transmis aux scientifiques.
Le superordinateur le plus puissant du monde
Les contributeurs au projet sont de plus en plus nombreux ces dernières semaines, et la puissance de calcul de Folding@Home augmente de façon exponentielle. De nombreux gamers ont par exemple rejoint le programme via leur PlayStation. Sony a ainsi constaté plus de 250 000 consoles rejoignant le réseau en l’espace d’un mois. Plus récemment, c’est le CERN, célèbre laboratoire de recherche européen, qui a rejoint la longue liste des contributeurs du projet en mettant pas moins de 10 000 cœurs d’ordinateurs à disposition du processus de modélisation. Le laboratoire est familier de cette pratique de calcul distribué, qu’il utilise déjà pour analyser les produits des collisions de protons.
Aujourd’hui, la mobilisation remarquable d’un grand nombre de citoyens a permis à Folding@Home de franchir un seuil de vitesse inédit jusqu’alors. La puissance de calcul cumulée correspond en effet désormais à l’exécution de plus de 2,5 milliards de milliards d’opérations à virgule flottante par seconde (floating point operations per second ou FLOPS), comme le relève Futura Sciences. Un seuil que les organismes chinois et américains de l’informatique tentaient d’atteindre depuis de nombreuses années. Pour obtenir cette puissance autrement, il faudrait réunir les 500 supercalculateurs les plus puissants du monde.
Ce projet original permet donc de réunir les bonnes volontés de nombreux citoyens pour lutter contre la pandémie. En fournissant à chaque personne qui dispose d’un ordinateur relativement récent et d’une puissance de calcul suffisamment importante le moyen de contribuer à la recherche scientifique, Folding@Home pourrait ainsi mettre au point un traitement qui sauverait des milliers de vies humaines. La puissance cumulée de ces contributeurs n’avait en outre jamais été égalée. Dans une période aussi critique que celle que nous traversons, ceci démontre une nouvelle fois la primauté indubitable de la coopération sur la compétition qui caractérise trop souvent nos sociétés, même dans des domaines comme la recherche scientifique et médicale.
