Les progrès de l’imagerie des tumeurs ouvrent de nouvelles opportunités pour examiner le monde microscopique des cellules cancéreuses. Cependant, un défi majeur consiste à interpréter les énormes quantités de données créées.

Avec des centaines de molécules mesurées simultanément dans des dizaines, voire des centaines de milliers de cellules, il est devenu difficile pour les chercheurs de savoir sur quoi se concentrer.

L’intelligence artificielle (IA) peut s’avérer utile lorsque les chercheurs doivent analyser de grandes quantités de données. Mais l’IA traditionnelle, comme les réseaux neuronaux profonds, effectue souvent des tâches sans fournir d’explications claires et compréhensibles par l’homme.

Pour surmonter ces limites, les chercheurs du Karolinska Institutet et du Scilife-lab se sont inspirés d’autres domaines. Ils ont identifié des techniques analytiques établies en imagerie satellitaire et en écologie qui sont utilisées depuis longtemps.

Les techniques sont combinées

De nouvelles méthodes d’IA sont constamment développées pour interpréter les données des images satellite, par exemple pour identifier automatiquement les villes, les lacs, les forêts et les déserts. L’écologie utilise des techniques avancées pour révéler comment les espèces de plantes, d’animaux et de micro-organismes vivent ensemble en communautés au sein d’une zone géographique spécifique.

« Nous avons réalisé que l’interprétation des images de tumeurs est similaire à l’interprétation des images satellite et que les relations entre les cellules d’un tissu sont similaires aux relations entre les espèces dans les communautés d’organismes », explique Jean Hausser, chercheur en biologie cellulaire et moléculaire au Karolinska Institutet. .

Il continue:

– En combinant des techniques d’imagerie satellitaire et d’écologie et en les adaptant à l’analyse des tissus tumoraux, nous sommes désormais en mesure de transformer des données complexes en de nouvelles connaissances sur le fonctionnement du cancer.

Des traitements contre le cancer sur mesure

La prochaine étape consiste à appliquer la nouvelle méthode aux essais cliniques. Les chercheurs travaillent avec un grand hôpital de cancérologie de la ville de Lyon, en France, pour trouver des réponses aux raisons pour lesquelles seuls certains patients répondent à l’immunothérapie anticancéreuse.

Dans le cadre d’une autre collaboration avec la Mayo Clinic aux États-Unis, ils étudient pourquoi certaines patientes atteintes d’un cancer du sein se portent bien sans chimiothérapie.

– Grâce à notre nouvelle méthode, nous pouvons révéler des détails importants dans le tissu tumoral qui peuvent être importants pour l’efficacité ou non d’un traitement contre le cancer. L’objectif à long terme est de pouvoir adapter les traitements contre le cancer aux besoins individuels et d’éviter les effets secondaires inutiles, explique Jean Hausser.

Étude scientifique:

NIPMAP : Cartographie phénotypique de niche des données histologiques multiplex par écologie communautaire, Communication naturelle.

Contact:

Jean Hausser, chercheur principal au Département de biologie cellulaire et moléculaire, Karolinska Institutet et Scilife-lab, [email protected]