Un étudiant à la maîtrise de l’UNB utilise l’IA pour aider une entreprise de Moncton à réaliser une percée majeure dans le dépistage du cancer du poumon
Le dépistage du cancer du poumon pourrait bientôt être aussi routinier que de faire prendre votre tension artérielle et aussi pratique que de prendre vos ordonnances, grâce à une innovation révolutionnaire d’une entreprise de Moncton.
Grâce à l’expertise en IA et en apprentissage automatique de Robyn Larracy, étudiante à la maîtrise en génie biomédical à l’Université du Nouveau-Brunswick et stagiaire à Mitacs, la société de biotechnologie Picomole Inc. a mis au point un outil de dépistage unique en son genre qui rend la détection du cancer du poumon aussi simple que l’inhalation dans un tube. L’innovation devrait être commercialisée dès 2024.
Larracy, 23 ans, travaille avec Picomole pour développer des modèles d’IA avancés capables d’identifier les caractéristiques de l’haleine - appelées biomarqueurs - qui indiquent la présence d’un cancer du poumon avec un degré élevé de précision. Son travail marque la première fois que l’apprentissage automatique est combiné avec cette méthode d’analyse de la respiration, et est considéré comme un changeur de jeu dans les soins de santé.
« Chaque année, plus de Canadiens meurent du cancer du poumon que des cancers du côlon, du sein et de la prostate combinés, en partie parce qu’il y a un besoin important et non satisfait de dépistage non invasif du cancer du poumon à un stade précoce », a déclaré Stephen Graham, chef de la direction de Picomole. « Grâce au soutien de Mitacs, nous avons acquis la précieuse expertise en apprentissage automatique dont nous avons besoin pour faire passer notre technologie au niveau supérieur, et nous sommes maintenant prêts à faire une énorme différence », ajoute-t-il.
L’étalon-or actuel pour le dépistage du cancer du poumon est une tomodensitométrie à faible dose, qui est à la fois prohibitive et difficile à administrer à grande échelle car elle nécessite des machines coûteuses et des techniciens hautement qualifiés pour fonctionner. Par conséquent, la grande majorité des cas de cancer du poumon passent inaperçus jusqu’à la présence de symptômes à un stade plus avancé, ce qui entraîne un taux de survie à cinq ans inférieur à 18 %.
En fournissant un outil de dépistage du cancer de l’haleine efficace, abordable et accessible, Picomole s’attend à augmenter les taux de dépistage du cancer du poumon à 55 pour cent ou plus, dit Graham. « Il suffit de respirer dans un tube et l’échantillon est envoyé pour analyse », dit-il.
Fonctionnement
La technologie brevetée de Picomole comporte trois parties. Le premier est un appareil de la taille d’un four à micro-ondes qui recueille des échantillons d’haleine dans de minces bidons en acier inoxydable en faisant simplement souffler les gens dans un embout buccal. Le second est un spectromètre qui traite et mesure la quantité de lumière absorbée par les composés organiques trouvés dans les échantillons d’haleine pour fournir des empreintes digitales numériques uniques. Des centaines de biomarqueurs sont fournis pour chaque échantillon prélevé. Le troisième est le logiciel d’apprentissage automatique qui analyse la sortie numérique du spectromètre pour identifier la présence de la maladie.
Travaillant sous la supervision d’Erik Scheme, professeur agrégé de génie électrique et informatique à l’Institut de génie biomédical de l’UNB, Larracy se concentre sur l’identification des modèles dans les données de respiration qui correspondent à la maladie, puis sur la formation d’algorithmes informatiques pour les reconnaître. La technologie peut même détecter plusieurs maladies à partir d’un seul échantillon d’haleine.
« Lorsque vous respirez, vous expulsez les composés qui s’accumulent dans vos poumons de votre circulation sanguine et il a été démontré que ces composés sont en fait indicatifs de votre santé », explique Scheme. « C’est incroyablement excitant parce que si nous pouvons en arriver au point où les gens utilisent cela comme outil de dépistage précoce, nous sauvons littéralement des vies », dit-il.
Les résultats
À ce jour, les travaux de Larracy se sont avérés identifier les modèles de cancer du poumon avec un taux de précision de 85 pour cent. À l’avenir, les stagiaires de Mitacs continueront de jouer un rôle clé alors que Picomole s’efforce de faire progresser la technologie et de développer d’autres versions de son outil de dépistage par l’haleine capable de détecter d’autres maladies, y compris le cancer du sein et la COVID-19.
Picomole travaille actuellement avec des sociétés de biotechnologie mondiales pour faire progresser sa technologie et est sur la bonne voie pour avoir son échantillonneur d’haleine sur le marché cet été. Le système complet de dépistage de l’haleine pour la détection précoce du cancer du poumon devrait finalement être disponible pour les cabinets de médecins, les cliniques spécialisées et les pharmacies, sous réserve de l’approbation réglementaire.
« Être en mesure de contribuer à un projet aussi novateur qui a un si grand potentiel est un sentiment incroyable », dit Larracy, dont le travail révolutionnaire se traduira par jusqu’à cinq publications universitaires. « Je n’aurais pas pu choisir une meilleure entreprise avec laquelle faire un stage », a-t-elle déclaré.
Mitacs est un partenaire de confiance de l’Agence de promotion économique du Canada atlantique (APECA) et a financé plusieurs nouveaux stages dans le cadre du rabais sur les petites et moyennes entreprises (PME) annoncé en 2020.
Les programmes de Mitacs reçoivent du financement de plusieurs partenaires partout au Canada. Nous remercions le gouvernement du Canada, le gouvernement de l’Alberta, le gouvernement de la Colombie-Britannique, Research Manitoba, le gouvernement du Nouveau-Brunswick, le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador, le gouvernement de la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation Î.-P.-É., le gouvernement du Québec, le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies, le gouvernement de la Saskatchewan et le gouvernement du Yukon de nous avoir aidés à favoriser l’innovation et la croissance économique partout au pays.
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