Une nouvelle étude publiée dans Nature Biotechnology révèle que 4,5 millions de joueurs ont considérablement fait progresser la recherche médicale en jouant à un mini-jeu dans Borderlands 3, qui a permis de retracer l'histoire évolutive des microbes dans l'intestin humain. Cet effort, dirigé par l'Université McGill et soutenu par plusieurs organisations, a amélioré les algorithmes existants et jeté les bases des futurs outils d'IA, démontrant une synergie unique entre le jeu vidéo et la recherche scientifique. Crédit : Boîte de vitesses
Une initiative majeure de science citoyenne à l’échelle mondiale fait progresser la compréhension du microbiome humain.
Selon une étude récente de Biotechnologie naturelletirer parti des joueurs et de la technologie du jeu vidéo peut considérablement stimuler la recherche scientifique.
4,5 millions de joueurs dans le monde ont fait progresser la science médicale en aidant à reconstruire l'histoire de l'évolution microbienne à l'aide d'un mini-jeu inclus dans le jeu vidéo au succès critique et commercial, Frontières 3. Leur jeu a conduit à une estimation considérablement plus raffinée des relations entre les microbes dans l’intestin humain. Les résultats de cette collaboration feront progresser considérablement notre connaissance du microbiome et amélioreront les programmes d’IA qui seront utilisés pour mener à bien ce travail à l’avenir.
Retracer les relations évolutives des bactéries
En jouant Science des régions frontalièresun mini-jeu du jeu vidéo de looter-shooter Frontières 3, ces acteurs ont contribué à retracer les relations évolutives de plus d’un million de types différents de bactéries qui vivent dans l’intestin humain, dont certaines jouent un rôle crucial dans notre santé. Ces informations représentent une augmentation exponentielle de ce que nous avons découvert jusqu’à présent sur le microbiome. En alignant des rangées de tuiles qui représentent les éléments constitutifs génétiques de différents microbes, les humains ont pu accomplir des tâches que même les meilleurs algorithmes informatiques existants n'ont pas encore été en mesure de résoudre.
Le projet a été dirigé par des chercheurs de l'Université McGill, développé en collaboration avec Gearbox Entertainment Company, une société de divertissement interactif primée, et Massively Multiplayer Online Science (MMOS)une société informatique suisse connectant les scientifiques aux jeux vidéo), et soutenue par l'expertise et le matériel génomique de l'initiative Microsetta dirigée par Rob Knight des départements de pédiatrie, de bio-ingénierie et d'informatique et d'ingénierie de l'Université de Californie à San Diego.
Les humains améliorent les algorithmes existants et préparent le terrain pour l’avenir
Non seulement les joueurs ont amélioré les résultats produits par les programmes existants utilisés pour analyser ADN séquences, mais ils contribuent également à jeter les bases de programmes d’IA améliorés qui pourront être utilisés à l’avenir.
« Nous ne savions pas si les joueurs d'un jeu populaire comme Frontières 3 seraient intéressés ou si les résultats seraient suffisamment bons pour améliorer ce qui était déjà connu sur l'évolution microbienne. Mais nous avons été étonnés par les résultats », déclare Jérôme Waldispühl, professeur agrégé à l'École d'informatique de McGill et auteur principal de l'article publié aujourd'hui. « En une demi-journée, le Science des régions frontalières les joueurs ont collecté cinq fois plus de données sur les séquences d'ADN microbien que notre jeu précédent, Phylo, avaient collecté sur une période de 10 ans.
L'idée d'intégrer l'analyse de l'ADN dans un jeu vidéo commercial destiné au marché de masse est venue d'Attila Szantner, professeur adjoint à l'École d'informatique de McGill et PDG et co-fondateur de MMOS.. « Alors que près de la moitié de la population mondiale joue aux jeux vidéo, il est de la plus haute importance que nous trouvions de nouvelles façons créatives d'extraire de la valeur de tout ce temps et de toute cette matière grise que nous consacrons aux jeux », déclare Szantner. « Science des régions frontalières montre jusqu'où nous pouvons aller en nous associant à l'industrie du jeu vidéo et à ses communautés pour relever les grands défis de notre époque.
« Les développeurs de Gearbox étaient impatients d'impliquer des millions de joueurs de Borderlands dans le monde avec notre création d'une expérience de jeu attrayante pour démontrer comment les esprits intelligents jouant à Borderlands sont capables de produire des données scientifiques tangibles, utiles et précieuses à un niveau inaccessible avec des outils non interactifs. technologie et supports », a déclaré Randy Pitchford, fondateur et PDG de Gearbox Entertainment Company. « Je suis fier que Borderlands Science soit devenu l'un des projets de science citoyenne les plus importants et les plus aboutis de tous les temps, prévoyant l'opportunité de projets similaires dans les futurs jeux vidéo et repoussant les limites de l'effet positif que les jeux vidéo peuvent avoir sur le monde. .»
Relier les microbes à la maladie et au mode de vie
Les dizaines de milliards de microbes qui colonisent notre corps jouent un rôle crucial dans le maintien de la santé humaine. Mais les communautés microbiennes peuvent évoluer au fil du temps en réponse à des facteurs tels que l’alimentation, les médicaments et les habitudes de vie.
En raison du grand nombre de microbes impliqués, les scientifiques n’en sont encore qu’aux premiers jours de la capacité d’identifier quels micro-organismes sont affectés ou peuvent affecter quelles conditions. C'est pourquoi le projet des chercheurs et les résultats des joueurs sont si importants.
« Nous espérons pouvoir utiliser ces informations pour relier des types spécifiques de microbes à ce que nous mangeons, à la façon dont nous vieillissons et à de nombreuses maladies allant des maladies inflammatoires de l'intestin aux maladies inflammatoires de l'intestin. Alzheimer dans lesquels nous savons maintenant que les microbes sont impliqués », ajoute Knight, qui dirige également le Center for Microbiome Innovation à l'UC San Diego. « Parce que l'évolution est un excellent guide du fonctionnement, avoir un meilleur arbre reliant nos microbes les uns aux autres nous donne une vision plus précise de ce qu'ils font en nous et autour de nous. »
Bâtir des communautés pour faire progresser les connaissances
« Ici, nous avons 4,5 millions de personnes qui ont contribué à la science. D'une certaine manière, ce résultat est aussi le leur et ils devraient en être fiers», déclare Waldispühl. «Cela montre que nous pouvons combattre la peur ou les idées fausses que les membres du public peuvent avoir à propos de la science et commencer à bâtir des communautés qui travaillent collectivement pour faire progresser les connaissances.»
« Science des régions frontalières a créé une incroyable opportunité de dialoguer avec des scientifiques citoyens sur un problème nouveau et important, en utilisant les données générées par un vaste projet de science citoyenne distinct », ajoute Daniel McDonald, directeur scientifique de l'Initiative Microsetta. « Ces résultats démontrent la valeur remarquable des données en libre accès et l’ampleur de ce qui est possible grâce à des pratiques inclusives dans les efforts scientifiques. »
La recherche a été financée en partie par Génome Canada et Génome Québec.
