Une approche d’apprentissage automatique pour suivre les moustiques porteurs de maladies

En plus des piqûres et des bourdonnements, certains moustiques sont porteurs de maladies. Aedes aegypti ou moustique de la fièvre jaune a récemment fait l’objet d’une étude. Ce moustique reste le principal vecteur de transmission de virus causant la dengue, le chikungunya et le Zika, ainsi que la fièvre jaune chez l’homme.

Cartographier la connectivité des paysages

Selon Saarman, professeur adjoint au département de biologie de l’USU et au centre d’écologie de l’USU, dont la recherche se concentre sur l’écologie évolutive et la génomique des populations, l’espèce Aedes aegypti, originaires des pays tropicaux (notamment en Afrique), a envahi l’Amérique du Nord et s’est répandu dans l’est des États-Unis. Le professeur et son équipe examinent la connectivité génétique de cette espèce à mesure qu’elle s’adapte à de nouveaux paysages et élargit son aire de répartition

Avec Evlyn Pless de l’Université de Californie, Davis et Jeffrey Powell, Andalgisa Caccone et Giuseppe Amatulli de l’Université de Yale, Saarman a publié les résultats d’une approche d’apprentissage automatique pour cartographier la connectivité des paysages dans le numéro du 22 février 2021 des Actes de la National Academy des sciences (PNAS).  La recherche de l’équipe a été soutenue par les National Institutes of Health.

Explorer les mouvements très spécifiques

Cette approche utilise un algorithme de forêt aléatoire qui permet aux chercheurs de surmonter certaines des contraintes des modèles spatiaux classiques. Cette approche combine les avantages d’un cadre d’apprentissage automatique et d’un processus d’optimisation itératif qui intègre des données génétiques et environnementales. En Afrique, la forêt constituait la zone d’habitat des moustiques Aedes aegypti qui subsistent dans des territoires inhabités ou peu peuplés. Cette espèce s’est désormais adaptée aux zones habitées par l’homme.

En utilisant leur modèle d’apprentissage automatique et l’imagerie satellitaire fournie par la NASA, les chercheurs peuvent combiner ces données spatiales avec les données génétiques qu’ils ont déjà collectées pour explorer les mouvements très spécifiques de ces moustiques.

Contrôler la population de moustiques

Les autorités utilisaient autrefois des pesticides comme le DDT pour lutter contre les moustiques. Ces produits jugés nocifs et qui ont causé d’importants dommages environnementaux ont été abandonnés, surtout que les moustiques ont développé une résistance aux pesticides. Ils s’adaptent également à des températures variées, ce qui leur permet de s’étendre dans les territoires plus froids. Lutter contre ces insectes relève d’un défi majeur. Exploiter les données relatives à leur habitat et leur déplacement permettrait de développer des solutions plus efficaces

Les méthodes actuelles pour lutter contre les moustiques porteurs de maladies se concentrent sur des solutions biotechnologiques, y compris des modifications génétiques de pointe. Les chercheurs espèrent que les outils qu’ils développent pourront aider les autorités à identifier des méthodes efficaces pour contenir les populations de moustiques pour éviter la transmission de maladie.