Le nouveau logiciel de réalité virtuelle qui permet aux chercheurs de « marcher » à l’intérieur et d’analyser des cellules individuelles pourrait être utilisé pour comprendre les problèmes fondamentaux de la biologie et développer de nouveaux traitements pour les maladies.
Le logiciel, appelé vLUME, a été créé par des scientifiques de l’université de Cambridge et la société de logiciels d’analyse d’images 3D Lume VR Ltd. Il permet de visualiser et d’analyser des données de microscopie à super-résolution en réalité virtuelle, et peut être utilisé pour étudier tout, des protéines individuelles aux cellules entières. Des détails sont publiés dans la revue Nature Methods.
La microscopie à super-résolution, qui a reçu le prix Nobel de chimie en 2014, permet d’obtenir des images à l’échelle nanométrique en utilisant des astuces physiques pour contourner les limites imposées par la diffraction de la lumière. Cela a permis aux chercheurs d’observer les processus moléculaires au fur et à mesure qu’ils se produisent. Cependant, un problème a été le manque de moyens pour visualiser et analyser ces données en trois dimensions.
« La biologie se fait en 3D, mais jusqu’à présent, il était difficile d’interagir avec les données sur un écran d’ordinateur en 2D de manière intuitive et immersive », a déclaré le Dr Steven F. Lee du département de chimie de Cambridge, qui a dirigé les recherches. « Ce n’est que lorsque nous avons commencé à voir nos données en réalité virtuelle que tout s’est mis en place ».
Le projet vLUME
Le projet vLUME a débuté lorsque Lee et son groupe ont rencontré les fondateurs de Lume VR lors d’un événement d’engagement public au Science Museum de Londres. Alors que le groupe de Lee était spécialisé dans la microscopie à super-résolution, l’équipe de Lume s’est spécialisée dans l’informatique spatiale et l’analyse des données, et ensemble ils ont pu développer vLUME en un nouvel outil puissant pour explorer des ensembles de données complexes en réalité virtuelle.
« vLUME est un logiciel d’imagerie révolutionnaire qui fait entrer l’homme à l’échelle nanométrique », a déclaré Alexandre Kitching, PDG de Lume. « Il permet aux scientifiques de visualiser, d’interroger et d’interagir avec des données biologiques en 3D, en temps réel, le tout dans un environnement de réalité virtuelle, pour trouver plus rapidement des réponses aux questions biologiques. C’est un nouvel outil pour de nouvelles découvertes ».
Visualisation de données
La visualisation de données de cette manière peut stimuler de nouvelles initiatives et idées. Par exemple, Anoushka Handa, une doctorante du groupe de Lee a utilisé le logiciel pour imager une cellule immunitaire prélevée dans son propre sang, puis se tenant à l’intérieur de sa propre cellule en réalité virtuelle. « C’est incroyable, cela vous donne une perspective entièrement différente sur votre travail », a-t-elle déclaré.
Le logiciel permet de charger plusieurs ensembles de données avec des millions de points de données et de trouver des modèles dans les données complexes en utilisant des algorithmes de regroupement intégrés. Ces résultats peuvent ensuite être partagés avec des collaborateurs du monde entier grâce aux fonctions d’image et de vidéo du logiciel.
« Les données générées par la microscopie à super-résolution sont extrêmement complexes », a déclaré M. Kitching. « Pour les scientifiques, l’analyse de ces données peut prendre beaucoup de temps. Avec vLUME, nous avons réussi à réduire considérablement ce temps d’attente, ce qui permet des tests et des analyses plus rapides ».
L’équipe utilise principalement vLUME avec des ensembles de données biologiques, tels que les neurones, les cellules immunitaires ou les cellules cancéreuses. Par exemple, le groupe de Lee a étudié comment les cellules antigéniques déclenchent une réponse immunitaire dans l’organisme. « Grâce à la segmentation et à la visualisation des données dans vLUME, nous avons pu rapidement écarter certaines hypothèses et en proposer de nouvelles », a déclaré M. Lee. Ce logiciel permet aux chercheurs d’explorer, d’analyser, de segmenter et de partager leurs données de manière inédite. Tout ce dont vous avez besoin, c’est d’un casque de RV« .
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