Une IA fait la différence entre les cellules cancéreuses et normales

L’outil, appelé Aïnous (AI du NUcleus), analyse des images haute résolution de cellules obtenues à l’aide d’une technique de microscopie avancée connue sous le nom de STORM. Cette technique produit des images d’une résolution nanométrique, révélant des structures détaillées invisibles aux microscopes traditionnels.

L’IA est capable de détecter des changements internes dans des cellules aussi petits que 20 nanomètres (nm), soit environ 5 000 fois plus petits que la largeur d’un cheveu humain. Ces changements sont si subtils qu’ils sont imperceptibles à l’œil humain avec les méthodes conventionnelles. Selon Pia Cosma, professeure de recherche à l’ICREA, co-auteure principale de l’étude et chercheuse au Centre de régulation génomique (CRG) à Barcelone, «La résolution de ces images est suffisamment puissante pour que notre IA puisse reconnaître des modèles et des différences spécifiques avec une précision remarquable.». Cela inclut des changements dans l’organisation de l’ADN au sein des cellules, ce qui permet de détecter les altérations très tôt.

AINU est un réseau neuronal convolutif, un type d’IA conçu spécifiquement pour l’analyse de données visuelles, telles que des images. En médecine, ce type d’IA est utilisé pour analyser des images médicales et détecter des signes de cancer ou des anomalies qui pourraient passer inaperçues à l’œil humain.

L’AINU est également capable de détecter les infections virales à des stades extrêmement précoces. Par exemple, il peut identifier des modifications dans le noyau d’une cellule infectée par le virus de l’herpès simplex de type 1 une heure seulement après l’infection. L’IA y parvient en détectant de petites différences dans la densité de l’ADN, qui se produisent lorsqu’un virus commence à modifier la structure cellulaire.

Ignacio Arganda-Carreras, co-auteur de l’étude et chercheur à Ikerbasque de l’UPV/EHU, souligne que “cette méthode permet de détecter les cellules infectées par un virus très rapidement après le début de l’infection, ce qui pourrait être crucial pour développer de meilleurs traitements et vaccins”. De plus, le co-auteur Limei Zhong du Hôpital populaire provincial du Guangdong en Chine Il ajoute que “l’AINU pourrait être utilisé pour diagnostiquer les infections rapidement et avec précision à partir de simples échantillons de sang ou de tissus”.

Malgré les résultats prometteurs, les auteurs de l’étude mettent en garde contre les limites actuelles avant que cette technologie puisse être mise en œuvre en milieu clinique. La technique d’imagerie STORM, essentielle pour l’AINU, nécessite un équipement spécialisé et est capable d’analyser seulement quelques cellules à la fois, ce qui peut ne pas être efficace pour un diagnostic rapide en clinique.

Cependant, l’équipe est optimiste sur l’avenir. Pia Cosma mentionne que « les progrès des technologies d’imagerie STORM pourraient rendre ces microscopes disponibles dans les petits laboratoires et éventuellement dans les milieux cliniques ». Par ailleurs, Davide Carnevali, premier auteur de l’étude et chercheur du CRG, souligne que l’AINU pourrait révolutionner la recherche sur les cellules souches en accélérant et en améliorant la précision de leur détection, contribuant ainsi à réduire l’utilisation des animaux en science.

Bien que les avantages cliniques de l’AINU mettent du temps à se manifester, l’outil est déjà prêt à accélérer la recherche scientifique et à ouvrir de nouvelles voies dans le diagnostic et le traitement de maladies complexes.