Logo du jeu GENIGMA. Crédit : CRG/CNAG-CRG
CRG et CNAG-CRG lancent le #GenigmaChallenge, une initiative scientifique citoyenne.
Le CRG et le CNAG-CRG ont aujourd’hui lancé GENIGMAun jeu vidéo qui invite les joueurs à résoudre des énigmes tout en générant des données scientifiques réelles permettant de détecter des altérations dans les séquences génomiques et de faire progresser la recherche sur le cancer du sein.
Le jeu, qui sort aujourd’hui sur iOS et Android et disponible en anglais, espagnol, catalan et italien, est le résultat d’un projet de science citoyenne de deux ans et demi développé par une équipe de chercheurs du Centre de régulation génomique (CRG), du Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) et de professionnels du jeu.
Le jeu a été créé pour stimuler les efforts de recherche mondiaux qui dépendent des lignées de cellules cancéreuses, une ressource essentielle utilisée par les scientifiques pour étudier le cancer et tester de nouveaux médicaments pour traiter la maladie. L’une des limites des lignées cellulaires cancéreuses est l’absence de cartes de référence du génome à haute résolution, qui sont nécessaires pour aider les chercheurs à interpréter leurs résultats scientifiques, par exemple en localisant l’emplacement des gènes d’intérêt thérapeutique ou les sites de mutation potentiels.
“Les lignées cellulaires sont à l’origine de la découverte des vaccins, des chimiothérapies contre le cancer ou de la fécondation in vitro contre l’infertilité. Cela en fait un pilier de la biologie moderne”, explique le professeur de recherche de l’ICREA Marc A. Marti-Renom, avec une double affiliation à l’Institut de recherche de l’ICREA. CRG et CNAG-CRG et dont les recherches sont à la base de GENIGMA. “Toutefois, l’absence de cartes de référence du génome limite les progrès scientifiques actuels. C’est comme demander aux gens de naviguer dans les villes modernes en utilisant des cartes du passé. Avec l’aide d’autres personnes, nous pouvons mettre à jour ces cartes, ce qui nous permettra de progresser rapidement dans la recherche sur le cancer du sein.”
Le groupe de recherche du professeur Marti-Renom a développé des méthodes pour créer des cartes de référence génomique en visualisant le génome dans un espace tridimensionnel. Cependant, cela nécessite beaucoup de temps et de ressources pour former l’intelligence artificielle, ainsi qu’une grande puissance de calcul.
Les chercheurs ont lancé GENIGMA car ils pensent que les données générées par les joueurs pourraient constituer une méthode plus efficace de mise à jour des cartes de référence que l’utilisation de l’IA seule. L’intelligence collective des joueurs peut également fournir des solutions créatives que l’IA ne peut pas toujours offrir.
Pour jouer à GENIGMA, les joueurs doivent résoudre un puzzle impliquant une chaîne de blocs de couleurs et de formes différentes. Chaque chaîne représente une séquence génétique dans la lignée cellulaire cancéreuse, et la façon dont les joueurs organisent les blocs est une solution potentielle à la localisation des gènes.
Les joueurs doivent réorganiser les blocs de manière à obtenir le meilleur score possible. Plus le nombre de joueurs et de scores élevés est important, plus il y a de chances que les chercheurs aient trouvé la séquence correcte pour cet emplacement particulier dans la carte de référence.
“Toute personne disposant d’un smartphone, où qu’elle soit dans le monde, peut télécharger gratuitement GENIGMA et apporter une contribution directe à la recherche, en mettant sa logique et sa dextérité au service de la science”, explique Elisabetta Broglio, animatrice de la science citoyenne au CRG. “GENIGMA analysera les solutions fournies par les joueurs en tant que collectif et non en tant qu’individus, et tirera profit des solutions créatives impossibles à trouver avec des algorithmes déterministes.”
Image de gameplay de GENIGMA sur un smartphone. Crédit : CRG/CNAG-CRG
La première carte de référence du génome que les chercheurs tenteront de résoudre concerne la lignée cellulaire de cancer du sein T-47D, l’une des ressources les plus utilisées dans la recherche sur le cancer. L’équipe de recherche de GENIGMA estime que 30 000 joueurs résolvant en moyenne 50 parties chacun pourraient générer suffisamment de données pour révéler la carte de référence des 20 000 gènes de cette lignée cellulaire de cancer du sein.
Le jeu a été lancé le 27 janvier 2022, avec une campagne d’une durée de trois mois – les #GenigmaChallenge. Chaque semaine, le lundi, pendant une période totale de trois mois, l’équipe de GENIGMA introduira de nouveaux fragments de génome de la lignée cellulaire T-47D que les joueurs devront arranger. Les premiers fragments de génome à arranger proviennent du chromosome 17, qui contient un grand nombre de gènes liés au cancer du sein. Cela inclut le gène BRCA1, dont les mutations ont été associées à environ 40 % des cancers du sein héréditaires.
GENIGMA a été développé sur deux ans et demi, impliquant plus de 500 personnes à travers 13 ateliers. Le jeu a été conçu et testé par ungroupe diversifié de personnes issues de différents milieux, notamment des chercheurs, des étudiants, des enseignants, des artistes, des professionnels de la santé, des bioéthiciens, des journalistes, des représentants d’associations de patients, des artistes et des développeurs de jeux.
Selon Oriol Ripoll, créatif à JOCS al SEGON et coordinateur de l’équipe de conception du jeu GENIGMA, “la science peut souvent sembler inaccessible pour la plupart des gens, c’est pourquoi le fait de pouvoir prendre son téléphone pour jouer à GENIGMA est si excitant. Non seulement vous pouvez combiner l’attrait universel et la popularité des jeux vidéo pour contribuer à faire avancer la recherche médicale, mais vous en apprendrez également davantage sur la science.”
GENIGMA est financé par ORION, un projet de 4 ans qui a reçu un financement du programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union européenne dans le cadre de la convention de subvention n° 741527. Ce projet répond à l’appel Horizon 2020 “SwafS-04-2016” dans le cadre du programme de travail “Science avec et pour la société”. GENIGMA est également le résultat d’une collaboration avec la “Fondazione ANT Italia Onlus” et Arima Genomics.
