Profil de recherche – Jouer pour la science

Des chercheurs de l’Université McGill créent des jeux d’ordinateur en ligne pour aider à analyser d’énormes quantités de données génétiques.

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Des milliers d’amateurs de jeux d’ordinateur en ligne peuvent ils aider les chercheurs à résoudre des casse-têtes génétiques complexes?

La recherche génétique consiste souvent à essayer de découvrir des configurations similaires dans de vastes quantités de données génétiques, selon le Dr Jérôme Waldispühl, professeur adjoint d’informatique à l’Université McGill et chef du Groupe de biologie structurale computationnelle.

« Nous pouvons concevoir des programmes informatiques pour faire ce travail, mais ils sont généralement lents et ne donnent pas toujours la meilleure solution », explique le Dr Waldispühl. « Ajouter la puissance du cerveau humain facilite ce genre de tâche. Le potentiel humain et le potentiel informatique sont complémentaires. »

Les chercheurs qui tentent de jumeler certains aspects des gènes doivent passer au crible des quantités prodigieuses d’information. Le simple fait d’affecter une poignée de chercheurs à la tâche ne serait guère pratique et ne nous conduirait pas très loin, affirme le Dr Waldispühl.

C’est là que les amateurs de jeux d’ordinateur en ligne pourraient se révéler d’une aide précieuse. En présentant des tâches comme la mise en correspondance de motifs sous forme de jeux d’ordinateur intéressant des dizaines de milliers de personnes, les chercheurs peuvent obtenir des résultats assez rapidement et se concentrer sur d’autres aspects de la recherche.

« Nous commençons par envisager un grand problème en biologie, nous le découpons en plusieurs petits morceaux pour ensuite le répartir partout dans le monde dans des jeux vidéo », dit il. Cette approche par « externalisation à grande échelle » du travail scientifique devient plus courante; elle est déjà utilisée dans des projets existants en astronomie, en physique, en sciences de l’environnement, etc.

L’équipe du Dr Waldispühl a déjà lancé un jeu semblable, appelé Phylo. Il a été mis en ligne en 2010 et le nombre de joueurs inscrits tourne maintenant autour de 30 000. Le Dr Mathieu Blanchette, professeur adjoint d’informatique, est cosuperviseur du projet.

« Ce ne sont pas tous les problèmes qui peuvent profiter de la stratégie « diviser pour régner », mais le problème qui nous intéresse s’y prête », affirme le Dr Waldispühl.

Le jeu a été conçu pour trouver des motifs similaires dans des séquences d’ADN, d’ARN et de protéines chez différents organismes vivants. La correspondance de ces séquences est appelée alignement multiple de séquences. Apprendre où se trouvent des régions semblables aide les chercheurs à mieux comprendre la structure et le fonctionnement des gènes.

Les joueurs n’ont besoin d’aucune notion de science pour jouer à Phylo; ils n’ont qu’à assortir des carrés de couleur vive à d’autres carrés de la même couleur. Depuis que le jeu a été lancé, les chercheurs ont reçu plus de 600 000 solutions à des problèmes d’alignement multiple de séquences. L’information aide à mettre en évidence les racines génétiques d’un large éventail de maladies, depuis la maladie d’Alzheimer jusqu’au cancer.

« On peut prendre des génomes entiers et les comparer entre eux. Il y a des séquences chez les humains, les poissons et d’autres animaux qui ont été conservées [sont demeurées les mêmes] et qui ont des fonctions », explique le Dr Waldispühl. La recherche peut aussi jeter de la lumière sur l’évolution de séquences génétiques.

Les sections de matériel génétique qui s’alignent montrent des « régions qui ont été conservées entre espèces au cours de l’évolution. Si des régions sont identiques entre toutes les espèces, il y a probablement une raison. Une possibilité serait que ces régions sont importantes du point de vue fonctionnel et qu’une mutation à l’intérieur de celles ci peut être la cause d’un trouble métabolique », ajoute-t il.

Les chercheurs commencent maintenant à créer des jeux selon le même concept d’externalisation à grande échelle pour résoudre d’autres problèmes d’ordre génétique, comme la mise en évidence de régions régulatrices dans le génome, entre autres.

« Les jeux sont une interface naturelle entre les gens et les ordinateurs. Les jeux scientifiques de ce genre ont un énorme potentiel pour résoudre des problèmes complexes en biologie moléculaire », affirme le Dr Waldispühl. Qui plus est, les personnes qui s’adonnent à ces jeux ne font pas que contribuer à la science, elles ont aussi du plaisir.

« Nous commençons par envisager un grand problème en biologie, nous le découpons en plusieurs petits morceaux pour ensuite le répartir partout dans le monde dans des jeux vidéo. »
- Dr Jérôme Waldispühl, Université McGill