Un nanopore est une ouverture extrêmement petite dans une membrane, dont le diamètre se mesure en nanomètres (un milliardième de mètre). Lorsqu’un courant électrique traverse le nanopore et que des molécules passent par cette même ouverture, elles provoquent de légères variations du courant. En mesurant ces variations, les scientifiques peuvent identifier ces molécules, notamment des biomarqueurs présents dans le sang, permettant un diagnostic plus précoce de certaines maladies.
On comprend donc aisément pourquoi la recherche sur les nanopores revêt une telle importance, particulièrement pour l’amélioration des soins de santé.
L’analyse des données issues de ces travaux se heurte toutefois à un défi commun à l’ensemble du domaine : chaque laboratoire met au point ses propres formats de données et outils de traitement, créant ainsi un ensemble disparate de systèmes incompatibles qui complique la collaboration.
Poriscope a été conçu pour remédier à cette situation. Plutôt que de créer un nouvel outil autonome, Kyle Briggs, entrepreneur en résidence de la Faculté des sciences de l’Université d’Ottawa, Vincent Tabard-Cossa, vice-doyen à l’innovation et aux partenariats stratégiques, et l’équipe du laboratoire T.-Cossa ont mis au point un logiciel d’analyse de données flexible qui intègre harmonieusement diverses approches de recherche sur les nanopores.
La collaboration simplifiée
Poriscope repose sur une architecture modulaire fondée sur des extensions logicielles (« plugins »). Chaque extension ajoute une fonction précise au programme principal sans en modifier le fonctionnement de base. Chaque étape de l’analyse des données est prise en charge par une extension distincte, qu’il s’agisse de la lecture des données, de la détection d’événements, de l’analyse de ces événements ou de la visualisation des résultats.
Chaque extension fonctionne à l’aide d’une interface de programmation d’applications (API) bien définie et documentée. Une personne peut ainsi créer une extension, à condition de respecter le modèle établi par Poriscope, sans devoir comprendre en profondeur la façon dont le système l’intègre. L’ajout de nouvelles fonctionnalités devient donc beaucoup plus simple, et les laboratoires qui utilisent des normes différentes peuvent collaborer plus facilement.
« Les collaboratrices et collaborateurs peuvent ajouter une étape précise au processus d’analyse et réutiliser le reste de la chaîne de traitement sans avoir à se soucier du fonctionnement des autres composantes. Ainsi, plutôt que de consacrer des mois à la programmation ou de développer un nouvel outil complet, nous pouvons ajouter une nouvelle capacité en une semaine, parfois même en un après-midi », explique Kyle Briggs.
Cette souplesse est essentielle, à mesure que la recherche sur les nanopores continue d’évoluer.
« Nous ne connaissons pas encore toutes les orientations que prendra ce domaine. Nous avons donc conçu un cadre flexible capable de s’adapter à l’émergence de nouveaux besoins. »
Libre accès et convivialité
L’un des principaux atouts de Poriscope est son caractère libre et ouvert : tout laboratoire peut y accéder et l’utiliser gratuitement. Et l’équipe n’a ménagé aucun effort pour en faciliter l’adoption.
Elle a notamment publié un article présentant les outils déjà offerts par Poriscope, ainsi qu’une série de vidéos explicatives, conçues par Carolina Gonzalez, étudiante du régime d’enseignement coopératif.
« Carolina a accompli un travail remarquable. Elle a contribué à une grande partie du code, tant du côté de l’interface utilisateur que de l’infrastructure logicielle, en plus de produire l’ensemble des vidéos de formation et de la documentation », souligne Kyle Briggs.
En combinant libre accès et ressources de formation conviviales, l’équipe souhaite permettre à d’autres laboratoires de déployer rapidement la plateforme. Selon M. Briggs, l’approche porte déjà ses fruits : plusieurs laboratoires nord-américains ont adopté Poriscope et l’intérêt commence à croître à l’échelle internationale.
Une science sans cloisonnement
À long terme, l’équipe espère que Poriscope deviendra un projet mondial alimenté par sa communauté d’utilisatrices et utilisateurs. Les chercheuses et chercheurs ne se contenteraient plus d’utiliser le logiciel : ils pourraient aussi ajouter leurs propres extensions et mettre à profit leurs idées, contribuant ainsi à l’amélioration continue de la plateforme.
Les percées scientifiques reposent sur une collaboration fructueuse, et des outils comme Poriscope rendent cette collaboration plus rapide, plus simple et plus efficace que jamais.