L'IA, médecine personnalisée et lutte contre le cancer

La médecine personnalisée, une technique efficace au service de l’oncologie. 

Dans son étymologie, l’oncologie vient du grec “onkos” signifiant vrac, masse, tumeur et “logie” qui veut dire étude. 

En vrac, en masse, tumeur…etc. 

Des mots qui symbolisent le désordre, le trop, l’envahissement d’un espace pourtant organisé. Finalement, le concept même de ce qu’est le cancer.

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Parallèlement à cela, nous avons accès à de plus en plus d’outils nous permettant d’analyser les données patients. Beaucoup de données, à tel point qu’il devient difficile pour nous, en tant qu’être humain, de mener un travail de recherche efficace.

Pourquoi ne pas se servir de l’intelligence artificielle (IA), afin de faciliter le travail des professionnels de santé, des chercheurs…etc. ? Ainsi, peut-être que nous y verrions davantage dans cette masse obscure ? 

L’oncologie ou la cancérologie est la spécialité médicale qui étudie le cancer dans sa globalité.

Au sein des services d’oncologie, la médecine personnalisée a fait ses preuves dans le traitement des patients atteints de cancer. 

Combinée avec des innovations technologiques utilisant l’IA, cette médecine pourrait être témoin et actrice d'un grand changement. Notamment en ce qui concerne les perspectives de soins pour les malades. 

Dès lors, comment l’IA donne-t-elle un nouveau souffle à la médecine personnalisée pour les patients atteints de cancer ? 

Info médecine personnalisée

Partie 1 - Comment l'IA est utilisée en oncologie   

A/ La médecine personnalisée en oncologie

En cancérologie, la médecine personnalisée consiste à adapter les traitements et les parcours de soins en fonction des caractéristiques des patients et de leurs maladies. 

Un de ses multiples avantages est d’éviter de tester plusieurs traitements sur une même personne avant de trouver le plus approprié. 

Comment se déroule concrètement une prise en charge personnalisée dans le cadre des patients atteints de cancer ? 

Chaque patient devra passer une série de tests moléculaires*

*Les tests moléculaires reprennent le concept des Biomarqueurs. Dans ce contexte, on va venir prélever des morceaux des tissus tumoraux.

Tout cela se déroule dans un ordre bien précis, en évaluant la période où les prélèvements seront réalisés.

Une fois que les tests ont été réalisés, que faire de toutes ses données ? 

  • On pourrait se limiter à l’étude du patient concerné seulement 
  • On pourrait tout aussi bien traiter ces données en les comparant avec des patients présentant des similitudes, sur une plus ou moins grande échelle. 

On vous le donne en mille, c'est la deuxième technique qui va être retenue. 

Le problème étant qu'il faut traiter justement ces données et faire un tri entre les informations utiles, et celles qui ne le sont pas, parmi un panel large et diversifié. 

C’est là que l’IA intervient.

B/ L’IA essentielle à l'avancée de la médecine personnalisée 

L’IA est un concept large qui englobe un certain nombre de technologies.

Ces dernières sont porteuses d’innovation et peuvent être utilisées afin par exemple d’optimiser ou d’améliorer notre quotidien. 

Dans le domaine de la santé, on peut voir le développement de machines learning capables de détecter des maladies à partir de biomarqueurs

D’autres, se servent de la technologie IA pour permettre l’impression de tissus cellulaires afin de réaliser des greffes de peau par exemple, ou même d’organes. C’est qu’on appelle le bioprint 3D.

Bref, l’innovation ne cesse jamais en ce qui concerne l’IA et l’on retrouve d'innombrables techniques mises au service de la santé.  

En cancérologie, les chercheurs vont s'intéresser à ce qu’on appelle : les réseaux neuronaux artificiels.  

Médecine personnalisée 2

Partie 2 - Réseaux neuronaux artificiels dans la médecine personnalisée

A/ Le concept de réseaux neuronaux artificiels

Dans sa définition un peu technique, le concept des réseaux neuronaux artificiels reprend la conception et la structure de nos neurones biologiques, en y intégrant une méthode statistique*

*Méthode statistique : à l’entrée du réseau, l’IA dispose de plusieurs cas patients, comprenant chacun des données personnalisées, ainsi que les réponses à apporter. 

Ensuite, l’algorithme va traiter l’ensemble de ces cas pour déterminer quelles sont les conclusions à en tirer, quelles sont les questions à se poser...etc. 

Autrement dit, on se retrouve face à une technologie de pointe, qui reprend l’architecture de notre cerveau tout en y ajoutant une fonction qui est de répondre aux questions à partir des données récoltées.  

Chose que notre cerveau humain ne pourrait pas se permettre. Du moins, dans une proportion limitée.

C’est le concept même des machines learning : enregistrer un certain nombres de données à partir de cas exemples, de symptômes, dans une optique de réaliser des rapports.

Ainsi, en traitant toutes ces données bien spécifiques, le réseau neuronal artificiel est capable d’aller encore plus loin dans son analyse. 

Il pose les bonnes questions

Médecine personnalisée 3

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B/ Un espoir pour la cancérologie

Dès lors, en cancérologie, développer de tels réseaux neuronaux permettraient de : 

  • prévenir, en identifiant les personnes à risque et des cellules précancéreuses
  • diagnostiquer bien plus en amont, avec d’autres types d’IA telles que celles liées à l’imagerie médicale, 
  • soigner, adapter le traitement et prédire la réponse thérapeutique,
  • voir même, d’identifier de nouvelles molécules. 

D’autant plus qu’en matière de data, nous n’avons jamais eu autant de données à notre disposition (ex : objet connecté (IoT), imagerie médicale, diagnostic et recherches…etc).

Ce changement pourra être décisif en ce qui concerne la médecine personnalisée et dans la lutte contre le cancer. 

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Partie 3 - Le développement d'un “digital twin” 

Le concept de Digital Twin ou de jumeau numérique, s’apparente au fait de recréer une entité, un système, sous une forme numérique. 

En l’occurrence ici, le jumeau numérique d’un patient atteint ou non d’un cancer. 

L’idée étant la suivante : avec toutes les données qui auront été traitées en amont par les réseaux neuronaux et les IA, de manière générale, il sera possible d’établir notre portrait “physiologique et biologique” en numérique.

Comme si vous vous regardiez dans l’écran d’un ordinateur, et qu’en plus de voir votre reflet, vous obtenez toutes les données liées à votre état de santé, un avatar.

De cette manière, il sera possible de réaliser des tests, des comparatifs d’analyses préalablement effectuées, et ce, directement au travers de ces jumeaux numériques.

Tout cela en comparant avec d’autres patients présentant les mêmes caractéristiques.

À  terme, cela permettrait de mieux cibler les évaluations, de gagner du temps sur les diagnostics tant pour le patient que pour les professionnels de santé.  

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Conclusion 

Finalement, c’est en se servant de ces nouvelles technologies et notamment de l’IA, que nous pouvons espérer tendre vers une médecine plus personnalisée, qui prend en compte les caractéristiques de chacun. 

L’idée in fine étant toujours la même, structurer les données des patients pour pouvoir réaliser des analyses détaillées. 

Bien entendu, le cerveau humain est indispensable pour développer toutes ces innovations. 

Cependant, nous devons accepter aussi le fait que l'homme ne peut pas tout.  

Tirer profit de l’IA et de ces technologies pourrait nous permettre à terme, de prévenir, de diagnostiquer et de soigner plus efficacement les cancers.

Sans oublier tout le pan de la recherche médicale qui se sert des outils statistiques de plus en plus performant pour analyser les données des patients.

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