Des chercheurs utilisent l'apprentissage automatique pour lutter contre les intoxications alimentaires

« Des chercheurs utilisent l'apprentissage automatique pour lutter contre les intoxications alimentaires », source Food Safety News.

Des scientifiques d'une université écossaise ont mis au point une technique qui pourrait aider à identifier la source de l'intoxication alimentaire d'une meilleure manière que les méthodes actuelles.

La technique repose sur une nouvelle méthode d'apprentissage automatique - connue sous le nom de méthode MMD (Minimal Multilocus Distance) - qui peut être utilisée pour entraîner un ordinateur à identifier les sources probables avec une grande précision.

Il a été démontré à un niveau théorique d'attribuer les cas humains à des réservoirs sources tels que le poulet, le bétail et les moutons, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour l'intégrer dans une technologie qui pourrait être utilisée par les professionnels de la protection de la santé.

Des chercheurs de l'Université d'Aberdeen ont montré que la technique pouvait faire correspondre Campylobacter et potentiellement d'autres agents pathogènes courants d'origine alimentaire plus précisément à leur source d'origine dans un délai réduit. Les résultats sont publiés dans la revue Scientific Reports.

Identifier les sources probables de Campylobacter

Les progrès du séquençage du génome entier (WGS) signifient que la séquence d’ADN complète du génome d’un organisme peut être obtenue en une seule fois. Cependant, les méthodes qui exploitent efficacement ces données doivent encore être développées.

L’étude a été dirigée par Francisco Perez Reche et le professeur Norval Strachan, des départements de physique et de sciences biologiques de l’Université d’Aberdeen.

Perez Reche a dit que lorsqu'il s'agissait d'une épidémie, la rapidité et la précision de l'identification de la source probable sont essentielles.

« Il existe un certain nombre de méthodes existantes pour calculer la source probable d'une infection, mais pour fonctionner efficacement, elles n'utilisent qu'une partie du séquençage du génome, ce qui signifie que les résultats sont moins ciblés, ou s'ils utilisent l'ensemble du génome, les calculs peuvent prendre jusqu'à deux jours pour effectuer. Notre méthode MMD entraîne l'ordinateur à identifier les sources probables d'origine d'une infection à Campylobacter en quelques secondes », a-t-il dit.

Les chercheurs ont proposé une méthode rapide d'attribution de la source qui peut traiter des génotypes comprenant des milliers de loci avec un effort de calcul minimal.

Précision de la méthode

Des isolats de Campylobacter séquencés pour le génome entier comprenant 500 isolats cliniques de patients humains et 673 de cinq sources alimentaires et animales ont été obtenus: 150 de bovins, ovins et poulets, 130 de porcs et 93 d'oiseaux sauvages.

La précision d'auto-attribution totale lors de la combinaison des résultats pour toutes les populations sources était de 73% pour MMD et de 57% pour STRUCTURE, un modèle de regroupement bayésien, dans l'exemple de Campylobacter.

La méthode MMD a correctement attribué la plupart des isolats (plus de 70 pour cent) d'échantillons de porcs, de poulets et d'oiseaux sauvages sur la base de 25 937 génotypes SNP (substitution d’un nucléotide par un autre) du core genome (cgSNP). L'auto-attribution des isolats de Campylobacter provenant de bovins et de moutons est moins précise à 58 et 45 pour cent. Les isolats de bovins auto-attribués à tort sont pour la plupart attribués à des sources de moutons et de poulets, tandis que les isolats de moutons ont tendance à être attribués à tort aux sources de bovins et de poulets.

L'attribution de la source a été effectuée pour prédire l'origine de Campylobacter qui a entraîné une infection humaine. La méthode MMD a estimé que la plupart des cas (61 pour cent) étaient associés au poulet, tandis que les oiseaux sauvages et les porcs étaient relativement peu importants (tous deux inférieurs à 8 pour cent).

Les chercheurs ont dit qu'il serait intéressant de tester l'exactitude de ces méthodes pour l'attribution des sources d'isolats humains de Campylobacter provenant d'épidémies dont la source est connue.

Strachan a ajouté: « Cela a le potentiel de fournir rapidement des informations sur la source potentielle d'infection et pourrait être utilisé pour éclairer des stratégies visant à réduire les intoxications alimentaires. »

Lire le communiqué de l’Académie nationale de médecine : Masquez-vous, masquez-vous, masquez-vous