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Une étudiante à la maîtrise de l’UNB se sert de l’IA pour aider une entreprise de Moncton à réaliser une avancée majeure dans le dépistage du cancer du poumon
Le dépistage du cancer du poumon pourrait devenir une pratique aussi courante que la prise de la pression artérielle et aussi simple que la cueillette de vos ordonnances grâce à une innovation révolutionnaire d’une entreprise de Moncton.
À l’aide de l’expertise pointue de l’IA et de l’apprentissage machine de Robyn Larracy, étudiante à la maîtrise en génie biomédical de l’Université du Nouveau-Brunswick (UNB) et stagiaire de Mitacs, l’entreprise de biotechnologie Picomole inc. a développé un outil de dépistage unique en son genre qui permet de détecter le cancer du poumon simplement en soufflant dans un tube. Cette technologie devrait être commercialisée dès 2024.
Robyn Larracy, âgée de 23 ans, travaille avec Picomole pour développer des modèles d’IA avancés capables de cerner les caractéristiques présentes dans l’haleine, c’est-à-dire des biomarqueurs, qui révèlent la présence du cancer du poumon avec un degré élevé de précision. C’est la première fois que l’apprentissage machine est combiné à cette méthode d’analyse de l’haleine, une percée qui changera la donne dans le secteur des soins de santé.
« Chaque année, un nombre plus élevé de Canadiens et Canadiennes meurent du cancer du poumon que des cancers du cancer du côlon, du sein et de la prostate combinés, entre autres parce qu’il n’existe aucune méthode de dépistage précoce et non invasive du cancer du poumon », explique le PDG de Picomole, Stephen Graham. « Grâce à l’aide de Mitacs, nous avons obtenu l’expertise précieuse en apprentissage machine nécessaire pour faire avancer notre technologie au niveau suivant. Nous sommes maintenant prêts à faire une énorme différence », ajoute-t-il.
La norme de référence actuelle pour le dépistage du cancer du poumon est un tomodensitogramme à faible dose, qui est extrêmement coûteux et difficile à administrer à grande échelle parce qu’il exige de l’équipement dispendieux et une expertise technique très pointue. Par conséquent, la vaste majorité des cas de cancer du poumon ne sont pas détectés avant que des symptômes se manifestent à des stades ultérieurs, menant à un taux de survie de cinq ans de moins de 18 %.
En offrant un outil de dépistage du cancer efficace, abordable et accessible, basé sur l’analyse de l’haleine, Picomole s’attend à accroître les taux de dépistage du cancer du poumon à 55 % ou plus, précise M. Graham. « Vous n’avez qu’à respirer dans un tube et l’échantillon est envoyé à l’analyse », explique-t-il.
Fonctionnement
La technologie brevetée de Picomole comporte trois parties. La première consiste en un dispositif, d’à peu près la même taille qu’un micro-onde, qui collecte des échantillons d’haleine dans une mince cartouche en acier inoxydable : les personnes doivent simplement souffler dans un embout. La deuxième est un spectromètre qui traite et mesure la quantité de lumière absorbée dans des composés organiques présents dans l’haleine pour produire des empreintes d’haleine numériques. Des centaines de biomarqueurs sont fournis pour chaque échantillon prélevé. La troisième est le logiciel d’apprentissage machine qui analyse les résultats numériques du spectromètre pour détecter la présence d’une maladie.
Sous la supervision d’Erik Scheme, professeur titulaire en génie électrique et informatique à l’Institut de génie biomédical de l’UNB, le travail de Robyn Larracy consiste à relever les schémas de données sur l’haleine qui correspondent à la maladie, puis à former des algorithmes informatiques capables de les reconnaître. La technologie peut même détecter plusieurs maladies à partir d’un seul échantillon de respiration.
« Lorsque vous respirez, vous évacuez des composés qui s’accumulent dans vos poumons à partir de votre circulation sanguine. Il a été démontré que ces composés sont un indicateur de votre santé, explique M. Scheme. « C’est extrêmement fascinant parce que si nous parvenons à nous servir de ce dispositif comme outil de dépistage précoce, nous sauverons carrément des vies », déclare-t-il.
Les résultats
Jusqu’à présent, il s’avère que le travail de Robyn Larracy a réussi à cerner des profils de cancer du poumon avec un taux de précision de 85 %. Dorénavant, les stagiaires de Mitacs continueront à jouer un rôle de premier plan à mesure que Picomole affine la technologie et met au point d’autres versions de son outil de dépistage basé sur l’analyse de l’haleine qui pourront détecter d’autres maladies, notamment le cancer du sein et la COVID-19.
Picomole travaille actuellement avec des entreprises mondiales de biotechnologie pour faire avancer sa technologie et devrait pouvoir commercialiser son échantillonneur d’haleine cet été. Le système complet d'analyse de l’haleine pour le dépistage précoce du cancer du poumon devrait être à la disposition des cabinets de médecin, des cliniques spécialisées et des pharmacies une fois qu’il sera approuvé par les organismes de réglementation.
« Pouvoir contribuer à un tel projet innovateur dont le potentiel est immense procure un sentiment incroyable », confie Robyn Larracy, dont le travail révolutionnaire générera jusqu’à cinq publications savantes. « Je n’aurais pas pu choisir une meilleure entreprise pour effectuer mon stage », ajoute-t-elle.
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