Les enseignements clés
- IA déployée sur tout le continuum des maladies rares, du repérage clinique au drug discovery ;
- environ 3 millions de personnes concernées en France, avec 2 à 3 ans de délai moyen de diagnostic, et jusqu’à 5 à 15 ans pour certains patients ;
- accelRare fait progresser la performance diagnostique des professionnels de santé de 47 % à 73 % pour 270 maladies rares disposant d’un traitement ou d’une prise en charge ;
- SeqOne Platform permet d’identifier 96 % des variants diagnostiques dans une shortlist moyenne de 20 variants, et Emedgene annonce jusqu’à 75 % de réduction du temps d’interprétation ;
- la plupart des solutions d’aide au diagnostic et à la décision clinique sont classées IA « haut risque » dans le cadre du MDR/IVDR et de l’AI Act ;
- les EDS hospitaliers, le NLP et les partenariats avec l’industrie structurent un nouvel écosystème d’IA pour les maladies rares.
Cartographie des 28 solutions d’IA pour les maladies rares
3 millions de personnes concernées concernés par les maladies rares en France
Les solutions d’IA appliquées aux maladies rares se déploient sur l’ensemble du continuum, de la recherche de nouvelles thérapies au diagnostic, au suivi et à la formation des professionnels, avec une intensité particulière sur la réduction de l’errance diagnostique.
Notre cartographie des solutions et projets recense des outils utilisant le machine learning, le deep learning, le NLP et la vision par ordinateur, portés par des start‑up, des industriels du médicament, des centres hospitaliers universitaires (CHU) et des instituts académiques, couvrant des cas d’usage cliniques, de recherche et d’organisation des parcours.
Les besoins adressés sont majeurs : en France, les maladies rares concernent environ 3 millions de personnes, avec des délais moyens de diagnostic de 2 à 3 ans pour de nombreuses pathologies, pouvant atteindre 5 à 15 ans pour certains patients, et un nombre élevé de consultations avant l’obtention d’un diagnostic.
Les données mobilisées sont variées : dossiers médicaux électroniques structurés et non structurés, données génomiques, images faciales ou histologiques, données de capteurs et de suivi patient, corpus de notes cliniques.
Sur le plan réglementaire, la majorité des cas d’usage cliniques relèvent de l’IA « haut risque » au sens de l’AI Act, du fait de leur intégration dans des dispositifs médicaux logiciels de diagnostic, de stratification du risque ou de décision thérapeutique (SeqOne Platform, accelRare, MedVir, Saventic Med, Patient similaire, AXIA, CardI‑HACK, Face2Gene, DeepGestalt, Belle 1k Skin AI, PathAI, SISH, STARVar, PhenoTips).
À côté de ces solutions, des plateformes d’IA de recherche et de drug discovery (One Biosciences, Recursion OS, TxGNN, Healnet, Nexus‑Rx, Brink Therapeutics, Emedgene, etc.) sont positionnées comme « risque minimal », en l’absence de sortie directe de décision clinique au niveau individuel.
Enfin, des projets hospitaliers structurants (AXIA, Patient similaire, CardI‑HACK) s’appuient sur les entrepôts de données de santé (EDS) et des approches NLP/machine learning pour faire émerger de nouveaux modèles de repérage et de stratification des maladies rares, avec une transformation des organisations hospitalières et de la coordination ville‑hôpital.
Opportunités : de 47 % à 73 % de performance diagnostique avec accelRare
Les solutions d’IA ciblant les maladies rares offrent quatre grands champs d’opportunités : réduction de l’errance diagnostique, optimisation de la décision clinique, personnalisation des traitements et accélération de la R&D thérapeutique.
Réduction de l’errance et repérage précoce
accelRare, solution de pré‑diagnostic et de diagnostics différentiels financée et portée par Sanofi et basée sur l’IA de MedVir, permet aux médecins de premier recours de suspecter 270 maladies rares disposant d’un traitement ou d’une prise en charge, en 5 à 10 minutes, à partir d’un questionnaire structuré.
Les évaluations disponibles montrent une progression du taux de performance diagnostique des professionnels de santé de 47 % sans accelRare à 73 % avec l’outil, avec un gain de précision dans un contexte de délais de diagnostic de 2 à 3 ans, voire 5 à 15 ans pour certains patients.
Des outils d’exploration de données hospitalières comme l’algorithme Codoc (amylose cardiaque) ou les solutions Saventic Med et FindEHR (ThinkGenetic) analysent à grande échelle dossiers électroniques, données structurées et notes cliniques pour identifier des patients susceptibles d’avoir une maladie rare non diagnostiquée.
Codoc mobilise les EDS de plusieurs hôpitaux (GHU Paris, Necker, Foch, Gustave Roussy, GH Diaconesses Croix Saint‑Simon) pour repérer des patients à risque d’amylose cardiaque et réduire les délais de détection, tandis que Saventic Med et FindEHR ciblent plus largement des maladies rares génétiques dans les dossiers de santé électroniques (DSE), avec des modèles de licensing B2B pour hôpitaux et payeurs.
Des outils de reconnaissance faciale et de phénotypage avancé comme DeepGestalt et Face2Gene, ainsi que des projets comme AIDY (syndrome de Kabuki) et Belle 1k Skin AI en dermatologie, utilisent la vision par ordinateur pour détecter des syndromes génétiques rares à partir de photographies, avec un impact attendu sur l’accélération des diagnostics et la réduction des coûts de tests génétiques inutiles.
Face2Gene propose aussi des modules collaboratifs (Forums, Library, Labs) permettant la relecture de cas complexes et la priorisation des variants en laboratoire, contribuant à l’amélioration de la pertinence des diagnostics différentiels et au partage d’expertise entre centres.
Les projets AXIA et Patient similaire, portés par des CHU (Angers, Tenon, Bichat) avec des partenaires comme Codoc ou le Health Data Hub, mobilisent NLP et machine learning sur 1 à 13 millions de dossiers pour repérer des signaux faibles compatibles avec l’ataxie de Friedreich et d’autres maladies rares, ou identifier des « patients jumeaux » afin d’orienter plus vite vers les centres experts.
AXIA vise explicitement à réduire une errance diagnostique moyenne de 5 à 6 ans, pouvant atteindre 10 à 15 ans dans l’ataxie de Friedreich, en articulant une brique d’IA hospitalière fondée sur les EDS et une solution de pré‑diagnostic en ville.
Optimisation du diagnostic moléculaire et génomique
SeqOne Platform, certifiée CE‑IVD, est une plateforme cloud d’analyse génomique clinique couvrant le flux NGS, de FASTQ au rapport clinique, avec un module DiagAI explicable pour prioriser les variants sur la base de prédictions de pathogénicité, d’appariement phénotypique HPO et de règles expertes.
Pour les diagnostics de maladies héréditaires, DiagAI ShortList et SmartPick permettent d’identifier 96 % des variants diagnostiques dans une shortlist moyenne de 20 variants, ce qui réduit le goulot d’étranglement de l’interprétation et sécurise les délais de rendu dans des laboratoires confrontés à une forte croissance des volumes d’exomes et de génomes.
D’autres outils d’interprétation génomique, tels que STARVar (KAUST), PhenoTips, Emedgene (Illumina), ciblent l’identification de mutations responsables de maladies rares et l’optimisation des workflows d’analyse tertiaire.
STARVar vise la réduction du temps de diagnostic et l’amélioration de la précision en identifiant rapidement les mutations pathogènes, tandis qu’Emedgene annonce jusqu’à 75 % de réduction du temps d’interprétation par sujet en recherche sur les maladies rares.
Ces solutions, combinées aux capacités de phénotypage fin (Face2Gene, PhenoTips), contribuent à la mise en œuvre d’une médecine de précision en reliant génome, phénotype et données cliniques pour accélérer la confirmation diagnostique et orienter les choix thérapeutiques.
Personnalisation du suivi et de la décision thérapeutique
MSCopilot, dispositif médical logiciel de suivi pour des patients atteints de maladies graves et invalidantes (dont mucoviscidose, hémophilie et autres maladies rares), permet une auto‑évaluation en conditions réelles via smartphone, afin d’affiner le suivi de l’évolution et la personnalisation thérapeutique.
L’outil, classé dispositif médical logiciel (MDSW) de classe IIa, est positionné sur l’amélioration de la communication patient‑médecin et la personnalisation des traitements, dans une logique de suivi continu de maladies chroniques rares.
CardI‑HACK, projet de l’Institut hospitalo‑universitaire (IHU) ICAN sur la cardiomyopathie hypertrophique (maladie cardiaque héréditaire rare), combine données génétiques et données cliniques détaillées de plus de 500 patients pour affiner la stratification du risque (au‑delà du score ESC 2014) et guider la décision d’implantation préventive d’un défibrillateur automatique.
L’objectif est d’améliorer la prédiction du risque de mort subite et d’insuffisance cardiaque, d’adapter la fréquence du suivi et de réduire l’incertitude clinique des cardiogénéticiens face à des profils génétiques similaires mais des évolutions cliniques hétérogènes.
Des outils comme SISH (Self‑Supervised Image Search for Histology) ou PathAI visent l’amélioration de la précision diagnostique en anatomopathologie, y compris pour des maladies rares, via la recherche de cas similaires et la réduction des erreurs de diagnostic sur biopsies.
Accélération de la découverte et du repositionnement de médicaments
One Biosciences exploite l’analyse transcriptomique unicellulaire et l’IA pour identifier de nouvelles cibles et biomarqueurs, notamment en oncologie, néphrologie et maladies rares, avec des partenariats de recherche avec Gustave Roussy, l’Institut Curie et l’AP‑HP.
L’impact attendu porte sur l’accélération de la découverte de traitements, la réduction des échecs d’essais cliniques liés à un mauvais appariement traitement‑profil tumoral et le rapprochement de la médecine de précision de la pratique clinique.
Des plateformes comme Recursion OS, Healnet (Healx), TxGNN (Harvard), Nexus‑Rx (MedInsights) ou Brink Therapeutics analysent des millions de points de données pour identifier des opportunités de repositionnement ou de découverte de médicaments pour des milliers de maladies rares dépourvues de traitement.
TxGNN cherche par exemple à identifier des thérapies potentielles en réutilisant des médicaments existants, en visant la réduction des coûts et des délais de développement et l’utilisation de molécules déjà approuvées, mieux caractérisées en termes de sécurité.
Ces approches s’accompagnent de modèles économiques fondés sur des partenariats pharma/biotech, des milestones et des royalties plutôt que sur la vente de logiciels aux hôpitaux, avec un positionnement B2B industriel.
Risques majeurs : IA de diagnostic et de décision clinique classées haut risque
Le déploiement de ces solutions s’accompagne de risques cliniques, réglementaires, organisationnels et éthiques, particulièrement marqués pour les systèmes d’IA « haut risque » intégrés à des dispositifs médicaux.
Risques cliniques liés à l’erreur de diagnostic ou de stratification
Les solutions d’aide au diagnostic (accelRare, MedVir, Codoc, Saventic Med, SymptomMatcher, FindEHR, Patient similaire, AXIA, DeepGestalt, Face2Gene, Belle 1k Skin AI, SISH, PathAI, STARVar, PhenoTips, SeqOne Platform) sont qualifiées de systèmes d’IA haut risque, car elles influencent directement la décision diagnostique, le choix d’examens ou de traitements, avec un impact important en cas de retard ou d’erreur.
Les descriptions soulignent le risque de préjudice significatif, notamment dans des pathologies graves (amylose cardiaque, cardiomyopathie hypertrophique, maladies génétiques complexes) où une mauvaise stratification ou un faux négatif peut compromettre la prise en charge ou la prévention (par exemple pour l’indication d’un défibrillateur).
Les outils de reconnaissance faciale pour syndromes rares (DeepGestalt, Face2Gene, AIDY) et de classification dermatologique (Belle 1k Skin AI) mobilisent des approches de vision par ordinateur sur des populations souvent vulnérables, ce qui renforce la sensibilité des usages en cas de performance insuffisante ou biaisée des modèles.
Exigences réglementaires et complexité de conformité
La plupart des solutions cliniques relèvent du règlement sur les dispositifs médicaux (MDR) et du règlement sur les dispositifs médicaux de diagnostic in vitro (IVDR) en tant que logiciels de dispositifs médicaux ou dispositifs de diagnostic in vitro (DMDIV), le plus souvent avec une classe attendue au moins IIa/IIb (voire C pour les IVDR), impliquant une évaluation par organisme notifié et une qualification explicite comme systèmes d’IA haut risque au sens de l’AI Act.
Les fiches projets rappellent que ces systèmes doivent respecter des exigences renforcées de gestion des risques, de gouvernance des données, de documentation technique, de supervision humaine, de qualité des journaux (logs), de validation multicentrique, de surveillance post‑mise sur le marché et d’enregistrement dans les registres dédiés.
Des projets comme AXIA et CardI‑HACK, encore en phase de recherche ou de data challenge, sont déjà analysés comme futurs systèmes d’IA haut risque intégrés à des dispositifs médicaux d’aide au diagnostic ou à la décision thérapeutique, ce qui impose d’anticiper tôt les contraintes réglementaires.
À l’inverse, des briques technologiques comme EDS‑NLP sont positionnées comme « risque minimal », mais leur intégration dans des chaînes de décision clinique pourrait, à terme, les faire basculer dans un cadre plus contraint, ce qui nécessite une vigilance d’architecture.
Risques liés à la qualité, la gouvernance et les biais des données
Plusieurs projets soulignent l’importance de la gouvernance et de la qualité des données, en particulier pour les EDS, les données génomiques et les images, avec des enjeux de représentativité ethnique, d’hétérogénéité des cohortes et de qualité des annotations.
Les projets fondés sur des EDS massifs (AXIA, Patient similaire, Codoc, Saventic Med) ou sur des données génétiques de patients et d’apparentés (CardI‑HACK) mettent en évidence la complexité d’intégration de sources hétérogènes et la nécessité d’une anonymisation robuste, en lien avec des acteurs comme le Health Data Hub.
Les solutions de vision faciale et dermatologique (DeepGestalt, Face2Gene, Belle 1k Skin AI, AIDY) exposent des risques de biais si les bases d’apprentissage sous‑représentent certaines ethnies ou tranches d’âge, ce qui peut conduire à des performances hétérogènes selon les populations, alors que la diversité phénotypique est centrale dans les maladies rares.
Risques organisationnels, d’acceptabilité et de dépendance technologique
Des solutions comme accelRare, MedVir, Saventic Med, FindEHR, Patient similaire, AXIA ou MSCopilot modifient les workflows des médecins de ville et hospitaliers en introduisant des couches d’alerte, de scoring ou de saisie structurée qui peuvent soit fluidifier, soit complexifier l’activité selon la qualité de l’intégration ergonomique.
L’acceptabilité par les cliniciens dépendra de la transparence des algorithmes, de leurs performances démontrées et de leur capacité à s’inscrire dans les systèmes existants (dossiers patients informatisés, DPI, systèmes d’archivage et de communication d’images, PACS, systèmes de gestion de laboratoire, LIMS) sans surcharge de travail.
Plusieurs solutions reposent sur des modèles économiques B2B (licence SaaS, pay‑per‑analysis, campagnes de détection sur DSE, projets partenariaux) qui peuvent créer une dépendance vis‑à‑vis d’acteurs technologiques externes (start‑up, industriels, plateformes pharma), avec des enjeux de soutenabilité économique pour les hôpitaux en l’absence de bénéfices cliniques et médico‑économiques objectivés.
Autres dynamiques clés : 96 % des variants capturés avec SeqOne
Au‑delà des opportunités et risques, plusieurs tendances structurent l’écosystème des IA pour les maladies rares : montée en puissance des EDS, convergence clinique‑recherche, diversification des modèles économiques et rôle croissant de la formation.
Entrepôts de données et infrastructures hospitalières
Les EDS hospitaliers constituent un socle central pour les projets de repérage de maladies rares : AXIA à Angers, Codoc sur plusieurs groupes hospitaliers universitaires (GHU) parisiens, Patient similaire à Tenon et Bichat, Saventic Med ou FindEHR chez certains partenaires internationaux.
Ces projets illustrent la capacité des hôpitaux à exploiter massivement des notes cliniques, comptes‑rendus d’urgences et données administratives pour transformer des données de vie réelle peu exploitées en leviers de repérage précoce et de constitution de cohortes de recherche.
L’usage de frameworks techniques comme EDS‑NLP (AP‑HP), compatibles avec spaCy et PyTorch, illustre l’émergence de briques open source modulaires permettant d’accélérer l’extraction de concepts médicaux dans les notes cliniciennes, y compris en contexte de maladies rares, tout en restant initialement en « risque minimal ».
Convergence entre clinique, R&D et industrie pharmaceutique
De nombreuses solutions se positionnent à l’interface entre industrie pharmaceutique, CHU et start‑up : One Biosciences travaille avec Gustave Roussy, l’Institut Curie et l’AP‑HP pour la sélection de cibles et la stratification de patients en essais cliniques, tandis que le projet AXIA associe Biogen, Codoc, le CHU d’Angers et l’association de patients RADAR.
Nexus‑Rx (MedInsights) et Healnet (Healx) structurent des plateformes de repositionnement de médicaments en s’appuyant sur des données cliniques et d’essais, avec des modèles de partage de risques, de milestones et de royalties.
Recursion OS, TxGNN et Brink Therapeutics incarnent la montée de plateformes d’IA intégrant vision cellulaire, réseaux de connaissances et modèles de prédiction pour accélérer la découverte de candidats thérapeutiques et optimiser la probabilité de succès clinique dans les maladies rares.
Formation et accompagnement des professionnels
DocSimulator, développé par le CHU de Montpellier, utilise l’IA générative pour simuler des consultations de type ECOS, y compris des cas de maladies rares, afin d’améliorer l’apprentissage clinique des étudiants en sixième année.
Les premiers retours indiquent que 80 % des étudiants ont eu le sentiment d’échanger avec un véritable patient, ce qui suggère un potentiel d’usage pour renforcer la préparation aux situations rares.
Face2Gene, via ses modules Library et Forums, contribue également à la formation continue des généticiens et des pédiatres en facilitant l’accès à une base de connaissances syndromiques actualisée et le partage de cas complexes au sein de la communauté.
Modèles économiques et segments de marché
Les modèles économiques sont diversifiés : pay‑per‑analysis pour SeqOne Platform sur l’analyse NGS en oncologie et maladies rares, campagnes B2B avec one‑time fee et licence annuelle pour ThinkGenetic (SymptomMatcher, FindEHR), offres B2B SaaS pour Saventic Med, Belle 1k Skin AI, PhenoTips, PathAI.
Certaines solutions, comme Face2Gene et DeepGestalt, proposent un accès gratuit aux cliniciens avec une monétisation via des partenariats industriels, tandis que des plateformes internes comme Healnet, Recursion OS, Nexus‑Rx ou One Biosciences ciblent prioritairement les acteurs pharma/biotech.
accelRare illustre un modèle B2B2C où un industriel (Sanofi) finance la solution pour la mettre gratuitement à disposition des professionnels, dans une logique d’amélioration de la prise en charge des maladies rares tout en favorisant l’identification de patients éligibles à certains traitements.
Réduction de l’errance diagnostique de 5 à 15 ans
Les solutions d’IA dans les maladies rares constituent un champ en forte activité, avec un portefeuille d’outils couvrant repérage, diagnostic, stratification du risque, suivi, découverte et repositionnement de médicaments, ainsi que formation des professionnels.
Les cas d’usage les plus matures se concentrent sur la réduction de l’errance diagnostique, via des outils de pré‑diagnostic en ville (accelRare, MedVir, SymptomMatcher), des algorithmes de fouille de DSE et d’EDS (Saventic Med, FindEHR, Codoc, AXIA, Patient similaire) et des solutions de phénotypage avancé (Face2Gene, DeepGestalt, AIDY, Belle 1k Skin AI).
Sur le plan clinique, des gains quantifiables sont rapportés : amélioration de la performance diagnostique de 47 % à 73 % avec accelRare, réduction du temps d’interprétation des variants jusqu’à 75 % avec Emedgene, capture de 96 % des variants diagnostiques dans des shortlists réduites avec SeqOne, réduction potentielle du temps de diagnostic et amélioration de l’efficacité clinique avec PhenoTips.
Sur le plan organisationnel, les projets fondés sur les EDS et le NLP (AXIA, Patient similaire, Codoc, EDS‑NLP) montrent le potentiel d’une transformation des parcours, via une articulation renforcée entre médecine de ville et milieu hospitalier, la mobilisation de données jusqu’ici peu exploitées et la constitution de cohortes pour la recherche.
Cependant, ces gains s’accompagnent d’un niveau de risque élevé pour de nombreuses solutions, classées IA haut risque dans le cadre du MDR/IVDR et de l’AI Act, avec des exigences fortes en matière de gestion des risques, de gouvernance des données, de validation clinique et de supervision humaine.
Les risques cliniques (erreurs de diagnostic ou de stratification), les enjeux de qualité et de représentativité des données, les contraintes réglementaires et les questions d’acceptabilité imposent une approche prudente, structurée et pluridisciplinaire pour tout déploiement à grande échelle.
Pour les dirigeants hospitaliers, les investisseurs et les médecins, les axes prioritaires consistent à :
- prioriser les cas d’usage apportant des bénéfices cliniques démontrables (réduction de l’errance, amélioration de la stratification, accélération du diagnostic moléculaire) dans les aires thérapeutiques les plus critiques ;
- sécuriser la trajectoire réglementaire et la gouvernance des données dès la phase de conception, en anticipant le statut « haut risque » pour les outils à finalité diagnostique ou de décision thérapeutique ;
- investir dans des infrastructures de données (EDS, pipelines NLP) et des capacités internes d’évaluation clinique et médico‑économique pour objectiver les apports de l’IA dans les maladies rares ;
- articuler les partenariats avec l’industrie pharmaceutique, les start‑up et les laboratoires académiques pour tirer parti des plateformes de drug discovery et de repositionnement, tout en conservant la maîtrise des choix cliniques et des priorités de santé publique.
Ces orientations conditionneront la capacité des systèmes de santé à transformer la prise en charge des maladies rares, en passant d’un modèle d’errance longue et fragmentée à un modèle de repérage précoce, de diagnostic de précision et de trajectoires thérapeutiques mieux orchestrées, appuyées sur des IA robustes, évaluées et intégrées aux pratiques.
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