Une intelligence artificielle pour prédire la prochaine épidémie ?



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Une pourrait prédire les zoonoses qui sont les maladies qui se transmettent des animaux à l’homme pour se transformer en une épidémie.


 

L’utilisation d’une intelligence artificielle pour prédire une épidémie majeure semble sortir tout droit d’un roman de Philip K. Dick, mais les scientifiques sont proches de réaliser cet exploit de la -fiction. Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé une intelligence artificielle qui peut reconnaitre des patterns dans de grandes quantité de données pour identifier les animaux qui seraient porteurs de virus ou de bactéries dangereuses. En identifiant rapidement ces animaux, les experts pourraient prédire plus rapidement l’apparition d’une possible pandémie et trouver les moyens de la contrer.

Lynn Martin, un écologiste spécialisé dans les maladies de l’université South Florida à Tampa a déclaré : J’attendais ce type de découverte depuis longtemps et je pense qu’elle va être très bien accueillie par la communauté scientifique.

La plupart des nouvelles épidémies se produisent lorsqu’un virus, une bactérie ou un parasite se transmet d’un animal à l’homme. En prédisant quand et comment ces infections, appellés zoonoses, se produisent, les scientifiques pourront rapidement verrouiller les zones touchés avant que cette infection se transforme en épidémie. Actuellement, le fait de maintenir une surveillance des épidémies au niveau mondial nécessite un financement considérable sans oublier toute la logistique qui l’accompagne.

Pour réduire les zones à surveiller, une équipe de scientifiques a conçu une intelligence artificielle qui peut analyser une gigantesque base de données concernant les habitudes et les habitats des mammifères. Cette base de données contient les zones géographiques de chaque animal et les techniques de reproduction pour chaque espèce. L’intelligence artificielle analyse près de 86 critères tels que la taille du corps, la durée de vie ou la densité de la population pour détecter des Patterns chez les animaux qui sont responsables de zoonoses. Barbara Han, écologiste des maladies et responsable principale de l’étude a déclaré : Je suis surprise que personne n’utilisé cette approche auparavant, car cela semble une étape logique. Barbara Han travaille au Cary Institute of Ecosystem Studies à Millbrook, New-York.

Pour simplifier les résultats, Han et ses collègues ont limité leurs analyses aux rongeurs. Les rongeurs sont les premiers responsables pour transporter des maladies qui se transmettent à l’homme. Et les rongeurs qui transportent les zoonoses possèdent une durée de vie très courte, une présence géographique considérable et un cycle de reproduction très jeune. De plus, les rongeurs peuvent avoir une grande portée tout en ayant une période de gestation assez courte. Les scientifiques ignorent encore pourquoi ce mode de vie est fréquent chez les rongeurs qui transportent les maladies, mais ils suggèrent que le cycle de reproduction rapide permet aux animaux de se passer le gène avant qu’il ne soient tués par la maladie. Han a déclaré : Même si le rongeur meurt en 6 mois, il est capable de transmettre le gène à 5 de sa portée.

En premier lieu, Han et son équipe ont utilisé l’intelligence artificielle pour détecter les types de mode de vie qui sont fréquents chez des rongeurs qui transportent des maladies telles que la peste noire, la rage ou le virus Hanta. Les résultats ont montré une précision de détection de 90 %. Une fois que l’intelligence artificielle a appris à reconnaitre ces signes, les chercheurs ont analysés de nouveaux rongeurs qui correspondaient au profil, mais qui n’étaient pas connus pour être des porteurs de maladies. L’intelligence artificielle a identifié près de 150 nouvelles espèces qui pourraient transporter des zoonoses. De même, le programme a également prédit 58 nouvelles infections chez des rongeurs dont on savait qu’ils transportaient au moins une infection de type Zoonose. L’équipe a publié ses travaux dans Proceedings of the National Academy of Sciences.

Et en se basant sur leurs résultats, l’équipe a été capable d’identifier les zones géographiques qui sont propices pour une transmission de l’animal à l’homme au Moyen-orient, au centre de l’Asie et dans le Midwest américain. Les rongeurs qui vivent au voisinage de l’homme tendent aussi à transporter des maladies de type zoonose. L’intelligence artificielle a également démontré qu’une transmission de l’animal à l’homme peut aussi se produire dans des zones à faible densité tels que 50 habitants par kilomètre carré. Barbara Han a déclaré : Je pensais que la transmission ne se produisait que dans des zones très denses, mais il suffit d’avoir quelques personnes dans une localité pour que la transmission de l’animal vers l’homme soit effective.

Même s’il est excitant de prédire ce type de la maladie par une intelligence artificielle, la prévention de ces infections est une autre histoire. Selon Han : Le plus dur est encore devant nous, car il est difficile de connaitre précisément les rongeurs qui vont nous transmettre leurs gènes infectieux. En effet, de nombreux rongeurs n’interagissent jamais avec les humains. On doit également inclure les comportements humains tels que la déforestation, l’urbanisation et les émissions de carbone qui augmentent les risques de transmission. De plus, cette intelligence artificielle peut identifier les animaux qui transmettent les maladies, mais il faudra d’autres études pour déterminer comment ces animaux transmettent leurs virus.

Han a conclu ses travaux en disant que des technologies comme l’intelligence artificielle peuvent nous aider à prédire ce type d’infection, mais il faut aussi qu’on ait suffisamment de données pour que le programme puisse les analyser en tenant compte de tous les facteurs. Et la collecte de ces données fait partie des bases de la science, mais on a tendance à les négliger. Si on arrête de collecter les données et qu’on se concentre sur des technologies de pointe, alors ces dernières seront totalement inutiles.

 

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Houssen Moshinaly

Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009 et vulgarisateur scientifique.

Je m'intéresse à tous les sujets scientifiques allant de l'Archéologie à la Zoologie. Je ne suis pas un expert, mais j'essaie d'apporter mes avis éclairés sur de nombreux sujets scientifiques.

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