Améliorer la prise en charge des patients et faciliter le développement de nouveau médicaments dans 3 domaines principaux : l’oncologie, l’immunologie et la cardiologie. Tels sont les objectifs de la première série de projets de recherche sur données lancée conjointement par l’AP-HP et Owkin, une start-up française spécialisée dans l’apprentissage automatique (machine learning) appliquée à la recherche clinique. À noter que l’AP-HP est le premier centre européen d’essais cliniques et qu’il dispose du plus grand nombre de données de soins en France dédiées à la recherche.
3 des 7 premiers projets (oncologie, immunologie et cardiologie) retenus par l’AP-HP et Owkin débuteront « dans les semaines à venir », indiquent les deux partenaires dans un communiqué publié le 30 octobre 2019. Leur but est de mieux comprendre l’hétérogénéité des maladies et de prédire leur évolution ainsi que la réponse aux traitements.
Chacun des 3 projets porte sur :
• les images de pathologie digitale (lames anatomopathologiques numérisées) et les caractéristiques cliniques de patients atteints de cancer du foie : mené par le Dr Julien Calderaro, anatomo-cyto-pathologiste à l’hôpital Henri-Mondor (AP-HP), et son équipe ;
• les images de radiologie classique, les images de pathologie digitale (qui utilise des échantillons de pathologie traditionnels et les transforme en images numériques à très haute définition) et les caractéristiques cliniques de patients atteints de cancer du foie : mené par la Pr Valérie Vilgrain, cheffe du service de radiologie de l’Hôpital Beaujon (AP-HP), et son équipe ;
• les images de pathologie digitale et les caractéristiques cliniques de patients atteints de néphrite lupique de classe III et IV : mené par le Pr Eric Daugas, du service de néphrologie de l’Hôpital Bichat (AP-HP), le Pr Anne Couvelard, cheffe du service d’anatomo-pathologie de l’Hôpital Bichat AP-HP, et leurs équipes.
La signature de l’accord-cadre relatif à ce partenariat est le fruit d’un travail réalisé en amont entre les cliniciens chercheurs de différents hôpitaux de l’AP-HP et les spécialistes en intelligence artificielle (IA) de Owkin, notent les deux partenaires. « Déjà en collaboration pour divers projets, dont Healthchain (visant à sécuriser le partage des données sensibles de santé), Owkin va désormais travailler avec l’ensemble des hôpitaux de l’AP-HP », précisent-ils.
Objectifs des 3 premiers projets de recherche sur données
Projet sur les images de pathologie digitale (lames anatomopathologiques numérisées) et les caractéristiques cliniques de patients atteints de cancer du foie :
- mené par le Dr Julien Calderaro, anatomo-cyto-pathologiste à l’hôpital Henri-Mondor (AP-HP), et son équipe.
« L’idée est de combiner l’expertise d’Owkin et la nôtre afin de prédire plus finement la survie de nos patients après résection pour carcinome hépatocellulaire » en identifiant de nouveaux critères anatomopathologiques de pronostic et de réponse aux traitements, explique le Dr Julien Calderaro.
Projet sur les images de radiologie classique, les images de pathologie digitale (qui utilise des échantillons de pathologie traditionnels et les transforme en images numériques à très haute définition) et les caractéristiques cliniques de patients atteints de cancer du foie :
- mené par la Pr Valérie Vilgrain, cheffe du service de radiologie de l’Hôpital Beaujon AP-HP.
L’objectif est de mieux personnaliser le traitement de chimioembolisation hépatique (TACE) dont les critères de réponse tumorale après traitement sont clairement définis.
« En revanche, les critères prédictifs de réponse ne sont pas bien connus. Une meilleure connaissance pourrait permettre de mieux personnaliser les indications de la TACE. La collaboration avec Owkin va tenter de répondre à cette question en analysant les données du scanner baseline (avant tout traitement) ainsi que les données histopathologiques de la biopsie de la tumeur en utilisant des outils d’intelligence artificielle », précise le Pr Valérie Vilgrain.
Projet sur les images de pathologie digitale et les caractéristiques cliniques de patients atteints de néphrite lupique de classe III et IV :
- mené par le Pr Eric Daugas, du service de néphrologie de l’Hôpital Bichat (AP-HP), le Pr Anne Couvelard, cheffe du service d’anatomo-pathologie de l’Hôpital Bichat AP-HP, et leurs équipes.
Le but est d’identifier de nouvelles données pertinentes issues des images d’histologie rénale des néphropathies lupiques et jusqu’ici négligées par l’interprétation médicale, malgré un haut niveau d’expertise selon le Pr Eric Daugas.
L’objectif, in fine, est de proposer un traitement et une surveillance de la maladie personnalisés aux patients.
« Actuellement, les meilleures prises en charge des patients ayant une atteinte rénale sévère au cours du lupus systémique souffrent de l’absence de prédiction individuelle de l’échec des traitements standards. Le projet proposé en collaboration avec Owkin doit déterminer l’apport d’une interprétation sans a priori des données cliniques et histologiques rénales recueillies au diagnostic pour améliorer la prise en charge de patients atteints de néphropathies lupiques graves, explique le Pr Eric Daugas. Un tel projet n’aurait pu naître rapidement – il a été construit en moins de six mois – sans notre rencontre avec les équipes d’Owkin. »
Un accord-cadre de recherche entre Owkin et tous les hôpitaux de l’AP-HP
Ces projets de recherche sur données sont lancés quelques mois après la signature d’un accord-cadre entre l’AP-HP et Owkin, en février 2019, pour une durée de 3 ans.
Objectif : allier recherche médicale et intelligence artificielle
Il est prévu dans le cadre de ce partenariat que les deux partenaires « pourront décliner rapidement et dans des conditions facilitées des études cliniques collaboratives », indiquent-ils (communiqué). L’idée est de conjuguer « toutes [les] actions en un effort collectif alliant recherche médicale et intelligence artificielle (IA) », commente Thomas Clozel, co-fondateur et P.-D.G. de Owkin, qui estime que « la démocratisation de l’accès à l’IA aux chercheurs va permettre la réalisation de grandes avancées ».
Des projets déjà en cours
La signature de cet accord-cadre résulte du travail réalisé en amont entre les cliniciens chercheurs de différents hôpitaux de l’AP-HP et les spécialistes en IA de Owkin. Parmi les projets sur lesquels collaborent déjà les deux organisations figure Healthchain, qui vise à sécuriser le partage des données sensibles de santé. Ce projet est financé par Bpifrance.
« Les équipes feront appel à différentes technologies permettant d’optimiser leurs recherches, comme le « federated learning » (apprentissage fédéré : permet de concevoir des IA sans compromettre la vie privée des utilisateurs), le « transfer learning » (apprentissage par transfert : permet de transférer des connaissances d’une ou plusieurs tâches sources vers une ou plusieurs tâches cibles), les registres distribués et la cryptographie avancée », précisent l’AP-HP et Owkin.