Olivier Mailhot et son équipe développent des outils computationnels pour la découverte de petites molécules modulant des cibles thérapeutiques jouant un rôle dans le cancer. Leur recherche combine la découverte de médicaments basée sur la structure, l’intelligence artificielle et une collaboration étroite avec les équipes expérimentales afin d’identifier plus efficacement de nouveaux médicaments candidats.

Thème de recherche

Le laboratoire Mailhot utilise le criblage virtuel par arrimage moléculaire (docking), une étape clé au début du processus de découverte de médicaments. Les avancées en synthèse chimique ont permis la création de vastes bibliothèques de molécules « faites sur demande », comptant actuellement des milliers de milliards (billions) de composés qui peuvent être synthétisés en quelques semaines. Ces composés virtuels, dont la plupart n’ont jamais été synthétisés auparavant, présentent un fort potentiel thérapeutique, mais leur exploration nécessite des outils computationnels puissants.

Pour relever ce défi, le laboratoire développe des algorithmes de priorisation qui accélèrent le docking, permettant d’évaluer l’entièreté des bibliothèques virtuelles (10¹³ molécules actuellement) pour une cible protéique donnée. Ces approches sont utilisées pour identifier de nouveaux ligands capables de moduler des protéines impliquées dans diverses pathologies, en particulier des cibles liées au cancer étudiées à l’IRIC. L’équipe combine modélisation structurale, analyse des données de la littérature et expériences de contrôle pour assurer la pertinence et la fiabilité du processus de criblage.

Objectifs de recherche

Le laboratoire vise à transformer les premières étapes de la découverte de médicaments en développant des approches computationnelles avancées capables d’identifier des composés prometteurs au sein de bibliothèques de très grande taille. Une priorité majeure est le développement d’algorithmes de priorisation efficaces, permettant d’accélérer le criblage tout en conservant une haute précision, afin de découvrir des molécules ayant une forte affinité de liaison et une structure chimique inédite.

Au-delà de l’identification de composés actifs, le laboratoire intègre des modèles prédictifs de pharmacocinétique et de toxicité (PK/Tox) dans le processus de sélection. Cela permet d’éliminer en amont les molécules présentant un profil pharmacologique défavorable, et de guider la sélection de candidats plus sûrs et plus efficaces. En collaboration étroite avec les équipes de chimie médicinale et de biologie de l’IRIC, les meilleurs composés sont synthétisés et testés in vitro et in vivo, pour valider leur activité et affiner leur profil pharmacologique. Grâce à ce pipeline intégré, le laboratoire contribue à la fois à la création d’outils chimiques pour étudier la biologie des cibles et à la mise au point de nouvelles pistes thérapeutiques.