Modélisation et IA pour améliorer le suivi des cancers

Vous êtes responsable de l’équipe-projet Monc au centre de Bordeaux. Pouvez-vous expliquer quels sont vos sujets de recherche ? 

Au sein de l’équipe nous faisons de la modélisation et de l’intelligence artificielle contre le cancer. Nous construisons des modèles mathématiques qui servent à décrire l’évolution de la maladie, et à comprendre les mécanismes impliqués dans le cancer, pour aider au suivi des patients. Nous utilisons l’IA pour intégrer dans ces modèles des paramètres ou des mesures qui ne sont pas modélisables ou pour faire directement du diagnostic. Nous exploitons toutes les informations disponibles : l’imagerie, les informations génomiques, les données cliniques…
Au final, l’objectif est d’évaluer précocement l’efficacité d’un traitement. L’idée est que le médecin puisse savoir, très vite après le début du traitement, si celui-ci va marcher ou pas et qu’il adapte sa stratégie thérapeutique en fonction. 

Comment est né le projet Pimiento ? 

Nous avons participé à un appel à projets du laboratoire MSD, pour financer des programmes de recherche ambitieux à hauteur de 1 million d’euros. Nous avons construit un projet dont le but était d’améliorer le suivi des patients touchés par le cancer du poumon non à petites cellules. 

Pourquoi avoir choisi de vous concentrer sur cette pathologie ? 

C’est un cancer très courant qui représente 85% des cancers du poumon et qui compte 40 000 nouveaux cas par an. Cette pathologie a été révolutionnée ces dernières années par la médecine personnalisée. Désormais, la génomique de la tumeur est analysée pour adapter le traitement en fonction du type de tumeur. Il y a différentes branches de maladie, et de plus en plus de traitements possibles : chirurgie, chimiothérapie, radiothérapie, thérapies ciblées, immunothérapie, thermoablation, radiothérapie stéréotaxique. Pour le médecin, le choix du traitement devient de plus en plus complexe. 

Quel va être le travail de votre équipe ? 

Nous essayons de stratifier les patients pour savoir si, a priori, ils vont bien répondre au traitement. Puis quand ils auront commencé un traitement nous chercherons à savoir le plus vite possible si celui-ci va fonctionner ou pas. Nous prenons en compte toutes les données recueillies en routine clinique - en général pas complètement exploitées – comme l’imagerie, l’aspect génomique de la tumeur, mais également des biomarqueurs du patient (les prélèvements sanguins, par exemple). Il s’agit de données qui ne sont pas facile à corréler avec l’évolution de la maladie mais qui sont disponibles et peuvent indiquer quelque chose. 

Où en êtes-vous aujourd’hui, et quelle sera la première grande étape de ce projet ?  

Nous en sommes au tout début, car Pimiento a été signé à la fin de l’année 2018. Pour commencer, nous allons nous focaliser sur une branche de la maladie que nous connaissons déjà : la mutation EGFR qui est généralement traitée par une thérapie ciblée, les inhibiteurs de tyrosine kinase. Après, nous étudierons d’autres branches de la maladie. 

Vous êtes donc dans un domaine pluridisciplinaire… Travaillez-vous avec des médecins ? Des hôpitaux ? 

Nous sommes 20 personnes dans l’équipe, tous et toutes spécialisés en mathématiques appliquées. Nous accueillons deux médecins en thèse, une radiologue et un médecin nucléaire. Nous avons un chercheur associé, un néphrologue qui travaille avec nous à mi-temps. 
Nous collaborons aussi énormément avec les médecins. Les questions cliniques émanent de leur part, car notre objectif est de répondre à de vraies questions pour développer des outils utiles pour eux. Ils sélectionnent les patients et apportent l’expertise clinique. Lorsque nous développons un algorithme nous faisons le point avec les médecins pour voir, ce qui a fonctionné ou pas, ce qu’on peut améliorer. Dans nos modèles, nous essayons aussi de retranscrire l’intuition et l’expertise des médecins. Quand un ou une radiologue fait un diagnostic, elle ou il a des critères internalisés et qu’il n’exprime pas forcément. Nous essayons d’écrire ces aspects intuitifs, de façon quantitative dans nos modèles. C’est un travail qui nécessite beaucoup d’interaction et d’échanges avec les médecins. 

Quels seront vos partenaires sur le projet Pimiento ?  

Nous serons accompagnés par la société Sophia Genetics, une société spécialisée dans le domaine de la génomique clinique et de l’imagerie s’appuyant sur l’intelligence artificielle. Côté hôpitaux, nous allons travailler avec l’Institut Bergonié, à Bordeaux, avec qui nous collaborons depuis de nombreuses années déjà. Il y a également l’hôpital Tenon (AP-HP), et notamment avec un médecin qui a fait sa thèse chez nous, et le centre Léon Bérard à Lyon. Nous commençons avec un petit nombre de centres pour construire nos algorithmes. Par la suite, nous ajouterons des centres pour valider nos résultats.