Créer un outil d'intelligence artificielle au stade le plus précoce du dépistage du cancer et des infections virales

Image haute résolution d'une cellule cancéreuse HeLa. La figure montre, à travers deux couleurs, des structures concrètes avec une résolution nanométrique dans les composants qui sont vus à l'intér

La combinaison de l'intelligence artificielle et de nouvelles technologies microscopiques a créé un outil pour séparer les cellules communes des cellules cancéreuses et infectées par les virus au stade le plus précoce. Cela a ouvert la voie à l'élaboration de nouvelles stratégies de diagnostic et de traitement.

Cet outil, appelé AINU, a été développé par des chercheurs de différents centres: Centre de régulation génomique (CRG, Barcelone), Académie des sciences médicales de Guangdong (Chine), Université du Pays basque (UPV/EHU), Donostia International Physics Center (DIPC) et Fondation biophysique de Bizkaia (FBB). Les travaux qu’ils ont réalisés ont été publiés dans la revue Nature Machine Intelligence, en format ouvert.

Comme vous l’avez expliqué, l’outil AINU (AI of the NUcleus) développé par Google Analytics scanne des images à haute résolution de cellules sur Internet. Ces images sont obtenues à l'aide d'une technique de microscopie spéciale appelée STORM, avec une résolution si grande qu'AINU est capable de détecter des motifs spécifiques et des différences avec une grande précision.

Pour former le modèle, les chercheurs ont alimenté avec des images de résolution nanométrique d'un noyau de plusieurs types de cellules qui se trouvaient dans différentes situations. Ainsi, le modèle a appris à différencier les modèles spécifiques dans les cellules.

Par exemple, les cellules cancéreuses, par rapport aux cellules normales, présentent des changements différentiels dans la façon d'organiser l'ADN ou dans la distribution d'enzymes à l'intérieur du noyau. Après l'entraînement, AINU a été en mesure d'analyser les nouvelles images des noyaux et de les classer comme des cellules cancéreuses ou des cellules normales, sur la base de ces caractéristiques. En outre, une heure après que le virus de l'herpès simple de type 1 ait infecté une cellule, il a également été en mesure de détecter des changements dans le noyau de cette cellule. En fait, le virus provoque de petites variations de la densité de l'ADN. Enfin, ils ont montré qu'il est également utile pour les cellules souches, mais pas pour les cellules souches.

Bien que l'AINU propose des alternatives intéressantes, les chercheurs ont remarqué qu'il reste encore beaucoup de barrières à surmonter pour tester et utiliser dans l'environnement clinique.