Des innovations en modélisation pour la médecine et la santé

Le numérique est l’une des priorités stratégiques des politiques publiques en santé : des innovations majeures en médecine sont attendues du développement d’outils informatiques et de la généralisation des modèles numériques, qui contribueront à accroître l’efficacité des systèmes et des services de santé.

Accompagnant la transition digitale de ce secteur en région lyonnaise, Inria et les Hospices Civils de Lyon (HCL), deuxième pôle hospitalier de France après l’AP-HP, associent leurs compétences afin de créer un pôle de développement en intelligence artificielle et une équipe-projet conjointe sur des modèles numériques pour les neurosciences.

En juillet 2021, les deux entités ont signé un "mémorandum d’entente", avant de conclure en fin d’année un accord-cadre de collaboration tripartite (Inria / HCL / université Claude Bernard - Lyon 1), scellant les détails de cette ambition commune. « La conclusion d’un partenariat de grande ampleur entre les Hospices Civils de Lyon et Inria témoigne du positionnement très fort du CHU et de ses partenaires académiques dans le champ de la santé numérique », témoigne Raymond Le Moign, directeur général des Hospices Civils de Lyon.

« Les applications des sciences du numérique au secteur de la santé constituent depuis une décennie un axe majeur d’Inria : près d’un tiers de ses équipes conduisent des recherches trouvant des débouchés dans ce domaine, précise Hugues Berry, directeur de recherche en neuroscience moléculaire et adjoint au directeur scientifique d’Inria. Après 25 ans de présence en région lyonnaise, l’institut a en particulier développé une recherche mondialement reconnue en modélisation du vivant, laquelle sera mise au service de ce partenariat. »

Aux côtés de Raymond Le Moign, Hugues Berry, et Stéphane Ubéda, directeur par intérim du centre Inria de Lyon, Delphine Maucort-Boulch, médecin de santé publique et cheffe du pôle "Santé publique" aux HCL, a contribué à la définition des objectifs de ce partenariat. « Avec la généralisation de l’informatique et le développement d’algorithmes d’analyse de données très performants (comme ceux de l’apprentissage statistique), la médecine et la santé sont en train de connaître une véritable révolution », explique-t-elle.

Aujourd’hui, le numérique permet le développement d’une médecine de précision. Demain, les innovations de ce domaine, en particulier celles que permettent l’intelligence artificielle, contribueront à affiner les diagnostics, cibler les traitements, avec une approche individualisée. « Ces techniques doivent cependant faire la preuve de leur efficacité et de leur utilité : l’un des enjeux du partenariat sera de démontrer tous les bénéfices que les praticiens et les patients pourront tirer des innovations numériques », poursuit Delphine Maucort-Boulch.

Hébergeurs de données de santé depuis 2011, les HCL ont développé́ de nombreuses actions autour du dossier patient et de la production de bases de données. Forts de cette expérience, ils se sont dotés en 2018 d’une "commission intelligence artificielle" (CIA), en charge de définir la stratégie du CHU dans les domaines de l’analyse de données et de l’IA. Un de ses objectifs est de mettre en relation les résultats de la recherche autour de l’intelligence artificielle avec les besoins des unités de soins.

Ainsi, l’un des projets phares du partenariat avec l’institut vise le développement d’un "moteur de recherche pour la santé", capable de répondre à des requêtes en langage "médical" par l’analyse de données de nature et de structure variées (images, comptes rendus opératoires, dossiers patients, articles scientifiques, etc.). « Pour développer cet outil, nous nous appuierons sur les travaux des équipes Inria dont les chercheurs s’intéressent aux techniques d’analyse du langage naturel », détaille Delphine Maucort-Boulch.

Objectif : aboutir à la création de véritables outils d’aide au diagnostic et à la décision, qui devraient faciliter la pratique des médecins et améliorer la prise en charge des patients. Les HCL hébergeront ainsi une équipe mutualisée d’ingénieurs en expérimentation et en développement Inria qui assureront l’industrialisation des outils prototypes issus de ces recherches, en travaillant sur la qualité des codes, l’ergonomie des logiciels, etc.

Au sein du nouveau centre de l’Institut à Lyon, Inria et les HCL vont en outre créer, avec leur partenaire Theranexus (société biopharmaceutique issue du CEA) et l’université Claude Bernard- Lyon 1, une équipe de recherche commune qui s’intéressera aux applications du numérique en neuropharmacologie. « Nos recherches viseront à élaborer des techniques algorithmiques combinant des données d’analyse moléculaire et cellulaire avec des données d’imagerie cérébrale et des informations médicales (dossiers patients, diagnostics cliniques, avis d’expert, bibliographies, etc.), afin de prédire avec robustesse l’efficacité de candidats-médicaments pour le traitement des maladies du système nerveux », résume Hugues Berry, en charge de la future équipe.

Cette dynamique collaborative favorisera le transfert de certaines techniques issues de la recherche vers l'exploration en milieu hospitalier (biologie, imagerie, etc.) et vers les systèmes d’information des HCL (outils d’analyse de données médicales massives, logiciels pour la caractérisation des parcours de soins, etc.). Theranexus, par exemple, apporte une expertise dans le domaine cellulaire et son savoir-faire pour le développement clinique de potentielles molécules candidates. « Le rapprochement des équipes de l’institut et de ses partenaires accélèrera la diffusion des connaissances et des résultats de la recherche entre le corps médical et les chercheurs en numérique, avec un engagement prioritaire dans les domaines ciblés par les cliniciens, afin d’améliorer les diagnostics et les traitements », conclut Hugues Berry.  

• « Les HCL investissent dans l’innovation », Hospitalia, 19/07/2021.
• « ‘’D'ici 20 à 30 ans, nous aurons accès à des modèles numériques d'organes très fiables‘’, selon Hugues Berry d'Inria », L’Usine nouvelle, 03/06/2019. 
• « HCL : un plateau de microbiologie unique en France », Hospices Civils de Lyon, 18/04/2018.