Des millions de joueurs font avancer la recherche biomédicale
Selon une étude parue aujourd’hui dans , le monde du jeu vidéo peut donner un sérieux coup de main à la recherche scientifique.
Ils sont 4,5 millions de joueurs et joueuses, partout dans le monde, à faire progresser les sciences médicales. Comment? En participant à la reconstruction de l’histoire évolutive de micro‑organismes au moyen d’un mini-jeu intégré dans , jeu vidéo acclamé tant par la critique que par le public. Leur jeu a permis d'affiner considérablement l'estimation des relations entre les microbes présents dans l'intestin humain. Les résultats de cette collaboration enrichiront considérablement nos connaissances du microbiome et permettront d’améliorer les programmes d’intelligence artificielle utilisés dans ce domaine.
Les bactéries et leurs rapports évolutionnaires
En jouant à , mini-jeu intégré dans , un jeu de tir à la première personne reposant sur des mécaniques de jeu de rôle, les participant(e)s ont contribué à mettre en lumière les rapports évolutionnaires de plus d’un million de types de bactéries vivant dans l’intestin, dont certains jouent un rôle essentiel pour la santé. Il s’agit d’une augmentation exponentielle par rapport aux données préalablement colligées sur le microbiome. En alignant des rangées de tuiles qui représentent les éléments constitutifs de micro‑organismes, des humains ont été en mesure de s’attaquer à des problèmes que les algorithmes informatiques connus les plus performants n’avaient pu résoudre.
MenĂ© par une Ă©quipe de recherche de l’UniversitĂ© 91ÉçÇř et conçu en collaboration avec , sociĂ©tĂ© de jeux interactifs primĂ©e, ainsi qu’avec Massively Multiplayer Online Science (), entreprise d’informatique suisse qui crĂ©e des ponts entre la science et les jeux vidĂ©o, ce projet a profitĂ© de l’expertise et du matĂ©riel gĂ©nomique de la , que dirige Rob Knight, professeur aux dĂ©partements de pĂ©diatrie, de gĂ©nie biologique et d’informatique et gĂ©nie de l’UniversitĂ© de Californie Ă San Diego.
Des humains jettent les bases d’algorithmes plus performante
Non seulement les joueurs(-euses) ont-ils réussi à affiner l’analyse des séquences d’ADN réalisée par les programmes mais ils ont jeté les bases d’une IA qui a le potentiel de devenir encore plus performante.
« Nous ignorions si les adeptes d’un jeu aussi populaire que Borderlands 3 seraient intĂ©ressĂ©s par ce projet ou si les donnĂ©es seraient suffisantes pour approfondir les connaissances actuelles sur l’évolution microbienne. Mais les rĂ©sultats nous ont Ă©tonnĂ©s, raconte , professeur agrĂ©gĂ© Ă l’École d’informatique de l’UniversitĂ© 91ÉçÇř et auteur en chef de l’étude, parue aujourd’hui. En une demi-journĂ©e, les joueurs de Borderlands Science ont recueilli cinq fois plus de donnĂ©es sur les sĂ©quences d’ADN microbien que l’avaient fait ceux de notre jeu prĂ©cĂ©dent, , en dix ans. »
L’idĂ©e d’intĂ©grer l’analyse d’ADN dans un jeu vidĂ©o commercial grand public est venue d’Attila Szantner, professeur associĂ© Ă l’École d’informatique de l’UniversitĂ© 91ÉçÇř et PDG et cofondateur de . « Près de la moitiĂ© de la population mondiale joue aux jeux vidĂ©o; il est donc primordial de trouver de nouveaux moyens de tirer profit de tout le temps et de toute l’énergie mentale qui y sont consacrĂ©s, dit-il. L’expĂ©rience de Borderlands Science nous montre ce qu’il est possible de rĂ©aliser lorsqu’on s’associe au secteur du jeu vidĂ©o et aux communautĂ©s de joueurs pour s’attaquer aux grands dĂ©fis de notre Ă©poque. »
« En créant une expérience divertissante qui s’intègre au jeu, les développeurs de Gearbox voulaient susciter l’intérêt de millions de joueurs et de joueuses de Borderlands partout dans le monde et ainsi prouver que ces personnes à l’esprit vif étaient capables de produire des données scientifiques tangibles, utiles et précieuses, à un niveau impossible à atteindre à l’aide de technologies et de moyens non interactifs, explique , fondateur et PDG de Gearbox Entertainment Company. Je suis fier de ce que Borderlands Science est devenu : une des initiatives de science citoyenne les plus vastes et les plus abouties de tous les temps. Cette collaboration redéfinit le potentiel bénéfique que peuvent avoir les jeux vidéo dans notre monde et laisse présager d’autres projets semblables menés de concert avec de futurs jeux. »
Les liens entre micro-organismes, maladie et mode de vie
Les dizaines de billions de micro‑organismes qui colonisent le corps humain jouent un rôle essentiel dans le maintien de la santé. Il arrive cependant que les communautés microbiennes changent au fil du temps, en raison de facteurs comme l’alimentation, la médication et les habitudes de vie.
Étant donné le nombre très élevé de micro‑organismes à étudier, les scientifiques commencent à peine à comprendre comment un micro‑organisme peut influencer ce qui se passe dans le corps humain, et vice versa.
D’où l’importance de cette recherche et des résultats obtenus grâce aux joueurs et aux joueuses.
« Nous pensons pouvoir utiliser ces informations pour établir des liens entre des micro‑organismes précis et l’alimentation, le vieillissement, ainsi que les nombreuses maladies dans lesquelles nous savons que des micro‑organismes sont en cause, notamment la maladie inflammatoire chronique de l’intestin et la maladie d’Alzheimer, ajoute Rob Knight, qui dirige aussi le , centre consacré au microbiome à l’Université de Californie à San Diego. L’évolution fournit des renseignements précieux sur la fonction des organismes. En dressant la généalogie de nos micro‑organismes, on peut mieux comprendre le rôle qu’ils jouent dans le corps et l’environnement. »
Une participation citoyenne qui fait progresser le savoir
« 4,5 millions de personnes ont contribué à la science. Ce résultat, nous le devons aussi à ces joueurs, qui peuvent être fiers de leur contribution, souligne . On voit qu’il est possible de combattre la peur et les préjugés à l’égard de la science et de mobiliser des gens qui veulent œuvrer à l’avancement du savoir. »
« Borderlands Science nous a donné l’occasion exceptionnelle de solliciter la participation de citoyens scientifiques pour résoudre un problème nouveau et important à l’aide de données générées par un tout autre projet de science collaborative à très grand déploiement, résume Daniel McDonald, directeur scientifique de la Microsetta Initiative. Ces résultats témoignent de la valeur inestimable des données en libre accès et montrent qu’il est possible de réaliser un projet scientifique à très grande échelle grâce à des pratiques inclusives. »
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« », de Roman Sarrazin-Gendron et coll., a été publié dans la revue Nature Biotechnology.
DOI : 10.1038/s41587-024-02175-6
Bailleurs de fond
La recherche a été financée en partie par Génome Canada et Génome Québec.
L'UniversitĂ© 91ÉçÇř
FondĂ©e en 1821, Ă MontrĂ©al, au QuĂ©bec, l’UniversitĂ© 91ÉçÇř figure au premier rang des universitĂ©s canadiennes offrant des programmes de mĂ©decine et de doctorat. AnnĂ©e après annĂ©e, elle se classe parmi les meilleures universitĂ©s au Canada et dans le monde. Établissement d’enseignement supĂ©rieur renommĂ© partout dans le monde, l’UniversitĂ© 91ÉçÇř exerce ses activitĂ©s de recherche dans trois campus, 12 facultĂ©s et 14 Ă©coles professionnelles; elle compte 300 programmes d’études et au-delĂ de 39 000 Ă©tudiants, dont plus de 10 400 aux cycles supĂ©rieurs. Elle accueille des Ă©tudiants originaires de plus de 150 pays, ses 12 000 Ă©tudiants internationaux reprĂ©sentant 30 % de sa population Ă©tudiante. Au-delĂ de la moitiĂ© des Ă©tudiants de l’UniversitĂ© 91ÉçÇř ont une langue maternelle autre que l’anglais, et environ 20 % sont francophones.
