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Se servir de l’IA pour traiter le cancer

Des chercheurs soutenus par l’UE ont créé un logiciel de pointe qui exploite l’IA pour concevoir des nanomédicaments destinés à combattre les cellules cancéreuses.

Économie numérique
Santé

Les nanoparticules (NP) sont de petites particules dont la taille varie entre 1 et 100 nanomètres. À titre de comparaison, il faudrait placer 800 particules de 100 nanomètres côte à côte pour obtenir la largeur d’un cheveu humain. Ces NP polyvalentes ouvrent de nouvelles pistes dans la recherche sur le cancer, car elles peuvent améliorer la précision du diagnostic et fournir un traitement personnalisé directement au niveau des tumeurs. Les NP peuvent être utilisées pour administrer des médicaments aux cellules cancéreuses. Elles sont conçues pour être attirées par les cellules malades. Cela permet de traiter directement ces cellules.

À l’avant-garde de la nanomédecine contre le cancer

Les chercheurs du projet EVO-NANO, financé par l’UE, ont mis au point un logiciel libre révolutionnaire capable de faire croître et de traiter des tumeurs virtuelles grâce à l’IA. L’IA optimise automatiquement la conception des NP afin de traiter les tumeurs. Les chercheurs ont présenté la plateforme EVONANO et leurs résultats dans la revue «Computational Materials». La croissance et le traitement de tumeurs virtuelles représentent une avancée majeure dans le développement de nouvelles thérapies contre le cancer. La communauté médicale peut utiliser des tumeurs virtuelles pour affiner la conception de médicaments à base de NP avant qu’ils ne soient testés en laboratoire ou sur des patients. «Les simulations nous permettent de tester de nombreux traitements, très rapidement, et pour une grande variété de tumeurs», commente la Dre Sabine Hauert, professeure agrégée en ingénierie des essaims à l’université de Bristol, partenaire du projet, dans un communiqué de presse. «Étant donné la nature complexe de la maladie, nous n’en sommes encore qu’aux premiers stades de la fabrication de tumeurs virtuelles, mais nous espérons que même ces tumeurs numériques simples pourront nous aider à concevoir plus efficacement des nanomédicaments contre le cancer.» Sabine Hauert explique que le fait de disposer de ce logiciel, capable de faire croître et de traiter des tumeurs virtuelles, pourrait contribuer à développer des traitements ciblés contre le cancer. «À l’avenir, la création d’un jumeau numérique de la tumeur d’un patient pourrait permettre de concevoir de nouveaux traitements à base de NP spécialisés pour ses besoins, sans avoir à recourir à une longue approche par tâtonnements ou à des travaux de laboratoire, souvent coûteux et limités quand il s’agit de procéder à des itérations rapides pour trouver des solutions adaptées à chaque patient.»

Cibler plus efficacement les cellules cancéreuses

L’équipe de recherche a utilisé la plateforme EVONANO pour simuler des tumeurs simples ainsi que des tumeurs plus complexes contenant des cellules souches cancéreuses. Ces dernières peuvent s’avérer difficiles à traiter, et entraîner une rechute chez certains patients atteints de cancer. Le Dr Igor Balaz, coauteur principal affilié à l’université de Novi Sad, qui coordonne le projet, explique: «L’outil que nous avons mis au point dans le cadre d’EVONANO constitue une plateforme élaborée permettant de tester des hypothèses sur l’efficacité des NP pour divers scénarios tumoraux. L’effet physiologique de la modification des paramètres des NP peut désormais être simulé à un niveau de détail quasiment impossible à atteindre expérimentalement.» «Pour y parvenir, il nous a fallu un gros travail d’équipe, qui a impliqué des chercheurs en informatique des quatre coins de l’Europe au cours des trois dernières années», conclut le Dr Namid Stillman, également coauteur principal et affilié à l’université de Bristol. «Je pense que cela illustre bien l’étendue des possibilités offertes par la combinaison des simulations informatiques et de l’apprentissage automatique pour trouver de nouvelles façons intéressantes de traiter le cancer.» L’objectif principal d’EVO-NANO (Evolvable platform for programmable nanoparticle-based cancer therapies) consiste à créer une toute nouvelle plateforme de conception de NP destinée à développer et évaluer rapidement de nouveaux traitements anticancéreux. Le projet prendra fin en mars 2022. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet EVO-NANO

Mots‑clés

EVO-NANO, cancer, nanomédecine, cellule cancéreuse, nanoparticule, tumeur

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