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Une nouvelle IA détecte 13 cancers mortels avec une précision de 98 % à partir d’échantillons de tissus

Une étude récente suggère que les médecins pourraient bientôt être en mesure d’utiliser l’intelligence artificielle (IA) pour détecter et diagnostiquer le cancer chez les patients, permettant ainsi un traitement plus précoce.

L’étude souligne que la détection et la classification du cancer à l’aide d’approches basées sur la méthylation constituent un domaine en pleine expansion, intégrant désormais l’utilisation de l’IA.

La lutte contre le cancer se poursuit car il reste la première cause de mortalité dans le monde. 19 millions de cas et 10 millions de décès sont signalés chaque année, ce qui rend impératif un pronostic et un diagnostic à un stade précoce.

« La plupart des cancers sont traitables et guérissables s’ils sont détectés suffisamment tôt », indique l’étude.

Toutefois, la plupart des cancers sont détectés à des stades avancés. Mais un trait commun à beaucoup d’entre eux est un phénomène épigénétique connu sous le nom de méthylation aberrante de l’ADN. Ce modèle a alimenté des recherches plus approfondies. Cela pourrait aider à détecter le cancer avant qu’il ne se déclare.

Attraper le cancer dans l’ADN

L’ADN est constitué de quatre bases A, C, G et T, explique le communiqué de presse. En raison des changements environnementaux en dehors des cellules, certaines de ces bases ajoutent un groupe méthyle connu sous le nom de « méthylation de l’ADN ». En chimie organique, cela signifie trois atomes d’hydrogène entourant un atome de carbone.

Chaque cellule présente en fait des millions de ces groupes méthyle. Ainsi, distinguer les tissus non cancéreux des tissus cancéreux devient une tâche difficile, surtout avec la vitesse souhaitée.

En raison de l’immensité de la tâche, les chercheurs « ont utilisé des approches d’apprentissage automatique pour identifier les changements spécifiques au cancer par rapport à la méthylation spécifique aux tissus normaux ».

« Identifier les signatures spécifiques de méthylation de l’ADN indicatives de différents types de cancer revient à chercher une aiguille dans une botte de foin. »

Des chercheurs de l’Université de Cambridge et de l’Imperial College de Londres se sont tournés vers la technologie de calcul rapide. Ils ont observé des changements dans ces marques d’ADN au cours du développement précoce du cancer et ont identifié « 13 types de cancer différents à partir de tissus non cancéreux avec une précision de 98,2 % ».

L’IA peut prédire le cancer avant qu’il ne survienne

Ils ont travaillé avec quatre types de modèles différents, mais ont présenté les résultats de deux d’entre eux qu’ils ont utilisés pour créer EMéthylNET. Il s’agit d’un « modèle DNN formé sur les fonctionnalités apprises de XGBoost multiclasse ».

Ils ont utilisé ces modèles d’apprentissage automatique binaires et multiclasses pour classer 13 types de cancer et les tissus normaux correspondants.

« Notre approche a permis d’obtenir de bonnes performances d’ensemble de tests pour tous les modèles XGBoost », ont-ils écrit, « à savoir une précision moyenne de 0,987 et 0,982 pour les modèles binaires et multiclasses, respectivement. »

Ils ont examiné des échantillons de tissus plutôt que des fragments d’ADN présents dans le sang, ce qui semble être la clé de son succès.

« Nous avons démontré que les modèles XGBoost conviennent à la classification d’une multitude de types de cancer en utilisant uniquement les données de méthylation de l’ADN comme entrée. »

Ils notent que le modèle nécessite une formation et des tests. Les chercheurs soulignent que « l’aspect important de cette étude était l’utilisation d’un modèle d’IA de base explicable et interprétable ». Il donne même un aperçu des raisons pour lesquelles il fait ses prédictions.

Ils affirment que ce modèle pourrait aider la médecine à comprendre « les mécanismes sous-jacents qui contribuent au développement du cancer ».

Les médecins peuvent détecter le cancer presque sous la forme d’une pensée. Ils pourraient agir immédiatement avant que la maladie ne se transforme en maladie et même la détecter suffisamment tôt pour la guérir. Si le domaine de la médecine pouvait combler cette lacune, le cancer pourrait être vaincu, comme la plupart le sont, s’il est détecté suffisamment tôt.

« Cela fournira de meilleurs résultats pour les patients », a déclaré Shamith Samarajiwa, auteur principal de l’article et maître de conférences à l’Imperial College de Londres.

L’article a été publié par Oxford University Press en Méthodes et protocoles de biologie.

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À PROPOS DE L’ÉDITEUR

Maria Mocerino Originaire de Los Angeles, Maria Mocerino a été publiée dans Business Insider, The Irish Examiner, The Rogue Mag, Chacruna Institute for Psychedelic Plant Medicines et maintenant Interesting Engineering.


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