Rubans contre le cancer

Une intelligence artificielle identifie l'origine d'un cancer

© Sewcream

Un outil d’intelligence artificielle a permis à des chercheurs de l'Institut Curie d’identifier l’origine d’un cancer chez un jeune homme de 30 ans. Celui-ci est désormais en rémission.

Avec plus 380 000 nouveaux cas par an en France et 20 millions dans le monde, le cancer est l'une des premières causes de décès prématurés. Pour mieux comprendre la maladie et prédire son évolution, de nombreuses équipes de chercheurs sont mobilisées : parmi elles, celle de Sarah Watson, oncologue et chercheuse à l’Institut Curie. La scientifique et son équipe ont élaboré un outil misant sur l'intelligence artificielle (IA) pour guérir un patient de 30 ans au pronostic engagé. « Le début d’une nouvelle ère », selon Alain Livartowski, oncologue et membre de la direction des datas de l'Institut.

Une IA parvient à diagnostiquer l'origine d'un cancer

Interviewée par le journal Le Monde, Sarah Watson se souvient : « Janvier 2020. Le cas d'un jeune homme de 30 ans présentant "des métastases partout" est confié au laboratoire de biologie et d'oncologie de l'Institut Curie. Le pronostic n'est pas bon. » Diagnostic : « cancer d’origine inconnue », ou cancer « primitif inconnu. ». Découverts une fois la maladie propagée à d’autres tissus sans que l'on ait pu identifier le premier organe touché, les « primitifs inconnus » (3 % des cas de cancers soit environ 7 000 patients par an en France) sont particulièrement difficiles à soigner. Avant la création de ce nouvel outil conçu en laboratoire, les médecins disposaient de peu de moyens pour déterminer le foyer initial de ces métastases. Cela les conduisait à traiter les patients concernés avec une chimiothérapie à large spectre peu efficace, pour des chances de survie à un an inférieures à 20 %.

Aujourd’hui, la donne a changé. « Nous travaillons sur les données de type RNA-Seq afin de séquencer les milliers de gènes exprimés dans les cancers » a indiqué la chercheuse. « On s'est dit : si on arrive à apprendre à un ordinateur à distinguer, au niveau de l'ARN, une tumeur du rein, du côlon ou du sein, peut-être que cet outil sera capable, si on lui soumet l'ARN d'un cancer d'origine inconnue, de trouver d'où il vient ? » Résultat : « Alors que le patient n’avait aucune lésion au rein, son transcriptome (ensemble des ARN présents dans une cellule à un instant donné) correspondait à un cancer du rein à cellules claires. Imparable. Après la mise en place d’une immunothérapie spécifique et d’un anti-VEGF, le patient est en rémission », a indiqué le Dr Livartowski au Quotiden du Médecin. Il poursuit : « Oui, l’intelligence artificielle est compliquée, technique, mais on peut aujourd’hui traiter des patients qu’on ne savait pas traiter jusqu’à maintenant ».

Des résultats prometteurs

Depuis, l’équipe de Sarah Watson a soumis à ce programme informatique les données RNAseq de 48 tumeurs d’origine inconnue. Dans 80 % des cas, l’algorithme a permis d’identifier un tissu d’origine. Chez 11 patients tout juste diagnostiqués, 9 ont pu recevoir un traitement. Dans cette série de cas, le taux de contrôle de la maladie s’est révélé de 89 %. Un taux bien plus élevé que celui de réponse à la chimiothérapie standard qui est plutôt de l’ordre de 20 à 30 %.

Aujourd’hui, l’algorithme est à disposition de tous les patients de l'institut Curie, soit près d'une centaine. « C’est trop peu », regrette le Dr Livartowski, au regard des 7 000 Français qui souffrent de cancers primitifs inconnus. C'est pourquoi, fort de ces résultats prometteurs, l’Institut Curie s’attelle désormais à faire connaître et appliquer cette méthode dans un plus grand nombre d’établissements de soins.

Santé et intelligence artificielle : un nouvel espoir

Oncologie, imagerie, chirurgie... les champs d'application de l'IA dans la santé son nombreux. Parmi les autres programmes en cours, l'Institut Curie a récemment testé un algorithme d’intelligence artificielle qui a permis la détection de plusieurs catégories de cancers du sein et la détermination du degré de gravité des tumeurs. On note aussi la publication d'une nouvelle étude dans le Journal of Translational Engineering in Health and Medicine (IEEE) qui a démontré comment une méthode d'IA pouvait prédire les résultats thérapeutiques chez les patients présentant des métastases cérébrales – un cancer qui s'est propagé au cerveau à partir d'un autre organe – mieux que les oncologues. Mais c’est très certainement dans le domaine de l’imagerie médicale (échographie, scanner, IRM, PACS, téléradiologie) que l’IA fait le plus parler d’elle. En dix ans, grâce à l'intelligence artificielle, la reconnaissance d'images par ordinateur a effectué un pas de géant. Des progrès qui permettent au service d'imagerie médicale de l'hôpital américain de Paris d'utiliser en routine des solutions d'intelligence artificielle dans 3 domaines de santé publique majeurs : le cancer du sein, le cancer du poumon et les maladies neuro-dégénératives.

À la question que tout le monde se pose, à savoir si l'intelligence artificielle remplacera un jour l'humain, Philippe Preux, à la tête de l’équipe SequeL (Sequential Learning) au centre Inria de Lille, répond par la négative. En effet, pour celui qui est considéré comme l'un des pionniers de l'apprentissage automatique en France : « les machines ne remplaceront pas l’humain mais le soutiendront ». Comme un copilote.

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