Tracer l'origine des produits par ADN forensic : exploiter l'analytique du microbiome

Le type de techniques forensiques que les détectives déploient depuis longtemps pour résoudre des crimes peut maintenant être utilisé pour identifier l'origine des biens manufacturés dans la supply chain.

Phylagen est une entreprise d'analytique de données basée à San Francisco qui a développé une plateforme pour tracer les biens et matériaux jusqu'à la ferme, l'entrepôt ou l'usine. L'outil s'appuie sur les microbiomes, types uniques de microbes naturels trouvés partout dans le monde. L'information génétique encodée dans ces microbes crée l'équivalent d'une empreinte digitale biologique.

La technologie peut être appliquée à une grande variété de produits, y compris l'alimentation, les textiles et, peut-être le plus important, les contrefaçons. Les data scientists peuvent aujourd'hui examiner, disons, la poussière sur une chaussure de sport, et déterminer avec confiance l'usine précise où elle a été fabriquée. Dit Jessica Green, co-fondatrice et PDG de Phylagen : « Le microbiome environnemental est le plus grand jeu de données inexploité de la planète. »

Avant de fonder Phylagen, Green était professeure à l'Université de l'Oregon, où elle a recherché à la fois le cartographie génétique et la science du microbiome. En combinant ces deux disciplines, son laboratoire a étudié comment diverses espèces de microorganismes, incluant bactéries, champignons et virus, varient d'un lieu à l'autre.

D'autres chercheurs travaillaient sur une plateforme similaire basée sur l'examen du pollen. Mais Green et son équipe ont pu séquencer non seulement le gène du pollen, mais aussi les autres organismes qui le recouvraient.

Le résultat est un outil qui peut être utilisé pour une variété de fins, incluant le traçage de l'origine d'aliments contaminés jusqu'à la ferme ou l'usine de transformation, s'assurer que les matériaux sont produits dans des usines autorisées, prévenir la contrefaçon, et même combattre le terrorisme.

Les scientifiques ont achevé le séquençage du génome humain en 2003. Ce n'est que récemment, cependant, que le coût du séquençage ADN est tombé à un niveau où il est devenu économiquement viable pour une utilisation quotidienne par les fabricants et supply chains mondiales. Et le prix de la technologie continue de chuter pratiquement semaine après semaine, dit Green.

Le coût du matériel baisse aussi, alors que la facilité d'utilisation s'améliore. Quand Green a fondé Phylagen en 2014, les séquenceurs portables n'étaient pas sur le marché. Depuis, l'équipement a radicalement rétréci en taille. En même temps, les avancées en intelligence artificielle et apprentissage automatique ont rendu les dispositifs plus intelligents et plus efficaces.

Phylagen crée une carte microbienne, affichant toute l'information génétique encodée dans des emplacements à travers le monde. L'air dans une usine particulière, par exemple, contiendra des motes de poussière invisibles qui portent un profil unique. En convertissant le matériel génétique en données de séquence — essentiellement, une chaîne de lettres qui composent le code génétique de toutes les choses vivantes — Phylagen génère un code-barres naturel pour chaque emplacement.

Le matériel génétique reste avec le produit manufacturé même quand il voyage vers un centre de distribution et est enfermé dans l'emballage. Pour les produits agricoles qui subissent une fermentation, l'entreprise applique un ensemble différent d'algorithmes dérivés de l'apprentissage automatique. Un produit alimentaire peut être tracé jusqu'à la ferme — même une partie spécifique de cette ferme — en examinant le matériel génétique unique résidant dans le sol.

Green envisage aussi l'utilisation de l'analytique du microbiome pour confirmer la présence de minerais de conflit — ceux extraits dans certaines parties de la République Démocratique du Congo, par exemple — dans les produits manufacturés. Des enquêtes similaires pourraient identifier l'utilisation d'huile de palme issue d'opérations non durables et de sites impliqués dans des violations des droits humains.

Green croit que l'utilisation de l'analytique du microbiome aurait pu prévenir des tragédies passées comme l'effondrement de 2013 du complexe d'usines Rana Plaza au Bangladesh, qui a causé la mort de 1 134 ouvriers et blessé environ 2 500 autres. L'installation opérait comme sous-traitant non autorisé et non divulgué pour un certain nombre de grandes marques d'habillement.

Phylagen est encore aux premiers stades de développement. En février, elle a annoncé 14 millions de dollars en financement de série A, mené par plusieurs fournisseurs de capital-risque. L'argent sera dépensé pour étendre les services de l'entreprise et sa base de données microbiome, dit Green.

Phylagen a refusé de divulguer ses clients actuels, mais dit qu'ils incluent « de grandes marques et détaillants nord-américains qui déploient actuellement la solution de l'entreprise dans des sites de fabrication mondiaux. »

Sous sa forme actuelle, la technologie est appliquée aux biens de détail et d'habillement. Green voit une « énorme opportunité » de partenariat avec des marques investissant dans d'autres marchés, y compris l'alimentation et l'agriculture. Pour l'instant, cependant, Phylagen vise à étendre ses déploiements dans les biens de consommation emballés.

Green voit une valeur supplémentaire dans la capacité éventuelle de la technologie à aider les agriculteurs à comprendre quels types de microbes affectent leurs produits. L'information pourrait être utilisée pour améliorer la qualité et la sécurité, dit-elle.

Phylagen est « bien sur la voie » de créer une carte microbiome du monde, dit Green. À mesure que la base de données s'étend, elle s'attend à ce que la technologie trouve des applications supplémentaires dans l'analyse prédictive des risques.

« Je ne peux pas penser à une plateforme où cela n'est pas pertinent », dit-elle.