Pathogen Data Network, année 2 : informations exploitables pour lutter contre les épidémies

Le Pathogen Data Network (PDN) entame sa deuxième année d'existence en mettant en place un écosystème mondial de données et d'outils interconnectés qui soutiennent la recherche sur les maladies infectieuses et les réponses en matière de santé publique. Cette nouvelle phase vise à tirer parti de l'expertise et des ressources du SIB afin de fournir aux professionnels de la santé publique des informations précises, rapides et complètes sur les agents pathogènes circulants et émergents.

Configuration du projet mise à jour

En raison des nouvelles réglementations du NIH en matière de financement, le PDN fonctionne avec une configuration mise à jour pour sa deuxième année, axée sur les outils développés au SIB et avec des partenaires aux États-Unis. Si son infrastructure technique et organisationnelle a évolué, la mission du projet reste la même. L'initiative continue également de s'appuyer sur le solide réseau international de parties prenantes établi au cours de la première année, afin de garantir que ses solutions soient largement adoptées dans le monde entier et aient un impact maximal.

Informations exploitables en matière de santé publique à partir des données sur les agents pathogènes

Parmi les principales réalisations de sa première année, le PDN a favorisé le développement du Portail Pathogènes à l'EMBL-EBI afin de soutenir la découverte FAIR de données sur les agents pathogènes, essentielles pour les analyses en aval par les chercheurs et les professionnels de la santé publique.

Configuration du projet mise à jour

La prochaine phase se concentrera sur la mise en place d'un suivi plus rapide et plus précis des épidémies, notamment en aidant les autorités de santé publique à anticiper les variantes de pathogènes susceptibles de se propager plus facilement. Un ensemble complémentaire de ressources provenant des groupes du SIB sera développé afin de fournir des informations exploitables à partir de données publiques, telles que le lieu et le moment où de nouvelles mutations ou variantes sont détectées dans des millions de jeux de données, leur évolution dans le temps et leur prévalence potentielle.

Ces ressources comprennent :

GenSpectrum, une plateforme interactive alimentée par le logiciel Loculus, qui interroge et agrège les données sur les agents pathogènes provenant de sources publiques et rend les informations accessibles au public ;
V-pipe, Nextclade et IMMense pour des analyses avancées qui seront affichées sur GenSpectrum ;
BEAST2 et Nextstrain pour des informations sur l'évolution, également affichées sur GenSpectrum.

Une première année riche en résultats concrets

PDN, un projet phare du Centre de bioinformatique des agents pathogènes du SIB, a concrétisé sa vision dès sa première année d'existence en aidant les autorités de santé publique à réagir plus rapidement, en développant des infrastructures essentielles et en favorisant la création d'une communauté mondiale de pratique. Ces réalisations ont jeté les bases de la phase suivante du projet. Voir les réalisations

Accélérer la détection des épidémies grâce aux données issues des eaux usées

Comme les eaux usées contiennent souvent des traces d'agents pathogènes circulant dans une communauté, elles peuvent révéler des épidémies avant même que des cas n'apparaissent dans les hôpitaux. PDN permettra à Loculus de développer des fonctionnalités spécifiques pour traiter les données relatives aux eaux usées, en plus de la portée actuelle du logiciel en matière de données cliniques. Une telle surveillance constitue un moyen rentable et non invasif de renforcer la surveillance de la santé publique.

Une première année riche en résultats concrets

Comprendre plus rapidement les nouveaux agents pathogènes grâce à l'IA et aux connaissances d'experts

Lorsqu'un nouvel agent pathogène apparaît, l'un des principaux défis consiste à comprendre rapidement son comportement et son impact potentiel sur les humains ou d'autres hôtes. La réponse réside en partie dans la fonction des protéines de l'agent pathogène, qui peut être déduite de leur structure. PDN tirera donc parti de la récente révolution dans le domaine de la prédiction de la structure des protéines basée sur l'IA pour mieux comprendre la biologie des nouveaux agents pathogènes. Ces connaissances seront ajoutées à des ressources fiables et largement utilisées telles que UniProt et ViralZonegrâce à l'expertise du SIB en matière de conservation des connaissances biologiques. Les scientifiques et les autorités sanitaires auront ainsi accès à des informations essentielles pour répondre aux maladies émergentes.

L'un des principaux objectifs du PDN est de permettre à tous de partager des données, et pas seulement aux laboratoires disposant de ressources importantes. Les nouveaux développements de Loculus permettront aux chercheurs de partager directement des données brutes, même dans des environnements où la capacité de calcul interne est limitée. Cela réduit les obstacles à la participation, garantit que les informations précieuses ne sont pas perdues et soutient les plateformes en aval telles que GenSpectrum et Pathoplexus, une base de données permettant le partage efficace de données génomiques sur les agents pathogènes viraux humains. En élargissant le cercle des contributeurs, le PDN favorise un accès plus équitable aux données et dresse un tableau mondial plus complet des agents pathogènes afin de renforcer la réponse aux épidémies.

L'éthique et la formation restent au cœur des préoccupations

Parallèlement à ses innovations techniques, PDN continue de donner la priorité aux considérations éthiques, telles que la gestion responsable des données relatives aux eaux usées, et d'investir dans la formation de la prochaine génération d'experts à travers le monde. Cela se fait en collaboration avec des partenaires américains.

Les co-chercheurs principaux du PDN sont :