Le dépistage du cancer du poumon pourrait devenir une pratique aussi courante que la prise de la pression artérielle et aussi pratique 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 l’étudiante à la maîtrise en génie biomédical de l’Université du Nouveau-Brunswick (UNB) et stagiaire de Mitacs Robyn Larracy, 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 respirant dans un tube. On s’attend à commercialiser cette innovation aussi tôt qu’en 2024. 

Robyn Larracy, âgée de 23 ans, travaille avec Picomole pour développer des modèles d’IA avancés capables de cerner les caractéristiques du souffle, 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 respiratoire, ce 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 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 coûteux et des techniciens hautement qualifiés. 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 pour cent. 

En offrant un outil de dépistage du cancer efficace, abordable et accessible fondé sur la respiration, Picomole s’attend à accroître les taux de dépistage du cancer du poumon à 55 pour cent ou plus, précise M. Graham. « Vous n’avez qu’à respirer dans un tube et l’échantillon est envoyé aux fins d’analyse, » explique-t-il. 

Fonctionnement 

La technologie brevetée de Picomole comporte trois parties. La première est un dispositif d’à peu près la même taille qu’un micro-ondes. Les personnes doivent simplement souffler dans un embout et les échantillons de respiration sont collectés dans une mince cartouche en acier inoxydable. La deuxième est un spectromètre qui traite et mesure la quantité de lumière absorbée dans des composés organiques qu’on retrouve dans des échantillons de respiration qui produisent des empreintes de respiration numériques. Des centaines de biomarqueurs sont fournis pour chaque échantillon collecté. La troisième est le logiciel d’apprentissage machine qui analyse les données numériques du spectromètre permettant d’établir la présence de la maladie. 

Sous la supervision d’Erik Scheme, professeur agrégé en génie électrique et informatique à l’Institut de génie biomédical de l’UNB, le travail de Robyn Larracy consiste à cerner les motifs dans les données sur la respiration qui correspondent à la maladie, puis à former des algorithmes informatiques à les reconnaître. La technologie peut même détecter différentes 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 modèles de cancer du poumon avec un taux de précision de 85 pour cent. Dorénavant, les stagiaires de Mitacs continueront à jouer un rôle de premier plan à mesure que Picomole fait progresser la technologie et met au point d’autres versions de son outil de dépistage fondé sur la respiration en mesure de détecter d’autres maladies, notamment le cancer du sein et la COVID-19. 

Picomole travaille actuellement avec des entreprises mondiales de biotechnologie pour faire progresser davantage sa technologie et devrait pouvoir mettre son analyseur d’échantillon respiratoire sur le marché cet été. Le système complet de dépistage fondé sur la respiration pour le dépistage précoce du cancer du poumon devrait ultimement être à la disposition des cabinets de médecin, des cliniques spécialisées et des pharmacies, une fois qu’il sera approuvé par les autorités réglementaires. 

« Pouvoir contribuer à un tel projet innovateur dont le potentiel est immense procure un sentiment incroyable, » explique Robyn Larracy, dont le travail révolutionnaire générera jusqu’à cinq publications savantes. « Je n’aurais pas pu choisir une meilleure entreprise pour faire mon stage, » ajoute-t-elle.

Mitacs est un partenaire de confiance de l’Agence de promotion économique du Canada atlantique (APECA) et a financé plusieurs nouveaux stages grâce à la remise offerte aux petites et moyennes entreprises (PME) annoncée en 2020. 

Les programmes de Mitacs sont financés par plusieurs partenaires à travers le 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 la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation PEI, le gouvernement du Québec, le Fonds de recherche du Québec — Nature et technologies, le gouvernement de la Saskatchewan, le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador et le gouvernement du Yukon de nous aider à favoriser l’innovation et la croissance économique partout au pays. 

Avez-vous un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si tel est le cas, contactez Mitacs aujourd’hui pour discuter d’occasions de partenariat : BD@mitacs.ca.