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Le poisson-zèbre aura-t-il un jour la peau du «crabe» ? Cette bestiole, qui pullule dans les eaux du Gange, porte les espoirs de Valerio Laghi, le fondateur de la jeune pousse parisienne ZebraMed.bio. «Le génome de cette espèce est très proche du nôtre, nous allons donc nous en servir pour expérimenter des traitements anticancer», confie cet immunologue et ex-chercheur de l’Institut Pasteur. Sa méthode ? Elle consiste à injecter dans des larves de poisson-zèbre des cellules cancéreuses de patients humains, puis à mesurer les effets de nouvelles thérapies à l’aide d’une intelligence artificielle conçue pour analyser l’évolution de la tumeur. «Notre dispositif automatisé peut tester en parallèle des centaines de molécules par mois. Il est bien plus rapide, plus précis et moins coûteux que les traditionnels tests pré-cliniques effectués sur des souris, par exemple», assure le scientifique. Grâce à cette avancée, les laboratoires vont pouvoir tester plus de médicaments, augmentant ainsi leurs chances de faire reculer ce fléau.
Les cas de cancer vont augmenter de 12% chez les moins de 40 ans
Les imaginait-on dépassés, à court d’inventivité et d’argent ? Dans la bataille contre le cancer, les Géo Trouvetou du Vieux Continent sont en première ligne. «Avec près de 1 500 start-up dédiées à la lutte contre le cancer, l’Europe dépasse les Etats-Unis», fanfaronnait en février l’Office européen des brevets. A elle seule, la France en dénombre 246, ce qui fait d’elle la locomotive de l’Union européenne. Suffisant pour relever le défi des prochaines décennies ? «A l’horizon 2050, les épidémiologistes prévoient une recrudescence des cancers, de l’ordre de 15 à 20%», avertit Eric Solary, vice-président de la fondation ARC, qui a alloué l’an dernier plus de 33 millions à la recherche dans ce domaine. Deux raisons à cela.
«D’abord, les gens vivront plus longtemps. Ensuite, et c’est encore plus inquiétant, la maladie va frapper de plus en plus de jeunes», résume l’expert. La très sérieuse revue «The Lancet Oncology» le confirme. Selon elle, le nombre de nouveaux cas pourrait augmenter de 12% chez les moins de 40 ans d’ici à 2050. Mais il y a tout de même une bonne nouvelle : la maladie engendrera moins de décès. «Aujourd’hui, le taux de survie à cinq ans avoisine les 60%. A l’horizon 2050, il devrait atteindre 75%», estime Eric Solary. Une révolution technologique devrait, selon lui, contribuer à booster cette espérance de vie. «Grâce à l’intelligence artificielle, on va enfin pouvoir tirer profit de la fabuleuse masse de données médicales dont on dispose. Et cela va donner un nouvel élan aux progrès combinés de la chirurgie, de la radiothérapie, de la chimiothérapie, de l’immunothérapie et des thérapeutiques ciblées», prévoit-il. Et cette révolution est déjà en marche.
La vision artificielle, nouvel allié des radiologues
En imagerie, le recours à la vision artificielle promet de sauver des vies en décelant des tumeurs qui échappent parfois à l’œil de radiologues chevronnés. «Dans la détection du cancer du sein, l’intelligence artificielle surpasse déjà l'analyse humaine, confie le professeur Antoine Tesnière, directeur de PariSanté Campus, un centre de développement qui favorise l’innovation numérique dans la médecine. Sur les mammographies, cette technologie est même capable de déceler des lésions invisibles à l’œil nu, et de prédire leurs risques d’évoluer en cancer, jusqu’à cinq ans avant l’apparition de la tumeur.» Grâce à son acuité visuelle, l’IA contribue à accélérer la prise en charge des patients. Entre le prélèvement d’un échantillon, la fixation des tissus et la réalisation de coupes observables au microscope, caractériser une tumeur prenait jusqu’ici deux à trois semaines. A l’Institut Curie, l’intelligence artificielle livre désormais un bilan complet en 48 heures. Un temps précieux est donc économisé au bénéfice du patient, qui peut ainsi être traité plus rapidement.
A l’institut Gustave Roussy, premier centre européen de lutte contre cette maladie, l’IA va un cran plus loin, puisqu’elle peut dans certains cas conseiller l’oncologue sur la thérapie à adopter. En passant au crible un scanner du poumon, par exemple, elle permet de prédire l’efficacité d’une immunothérapie sur un patient. Ce traitement, qui vise à stimuler les défenses naturelles pour détruire les cellules malades, ne convient pas à tous et peut provoquer des effets secondaires. C’est aussi le cas de la radiothérapie. Basée sur des rayons ionisants, cette thérapie cible les cellules malades, mais peut parfois aussi en affecter d'autres. Baptisé Doselia, un programme européen piloté par l’Institut Gustave Roussy a ainsi recours à l’IA pour limiter, chez les enfants, l’exposition des tissus sains aux rayonnements.
471 diagnostics de cancers de la peau diagnostiqués par une IA
Hors des hôpitaux, l’IA favorisera aussi la prévention, en remédiant même aux déserts médicaux. Grâce à la start-up française SkinMed, plus besoin d’attendre des mois pour faire inspecter un grain de beauté suspect chez le dermatologue. Son application d’intelligence artificielle est déjà opérationnelle dans plusieurs centaines de pharmacies. Couplée à un dermatoscope, une sorte de loupe, l’IA réalise une première analyse, et la transmet automatiquement à un dermatologue partenaire pour vérification. Trois jours au plus tard après son rendez-vous en pharmacie, le patient obtient ainsi un premier diagnostic. En quinze mois, SkinMed a ainsi posé quelque 6 400 diagnostics, dont 471 suspicions de cancers de la peau, pris en charge en urgence par des dermatologues. De quoi éviter de sérieuses complications. «Lorsque la lésion est repérée suffisamment tôt, le taux de survie à cinq ans d’un patient touché par un mélanome atteint 95%. Mais lorsque ce dépistage est tardif, ses chances de s’en sortir tombent à 15%, un taux à peine supérieur à celle d’un cancer du pancréas», confie Jennifer Gauthier, la fondatrice de cette start-up.
Ce n’est qu’un début. Grâce aux formidables capacités de calcul de l’IA, les oncologues espèrent repousser d’autres frontières. En 2022, DeepMind, une division de Google, a révolutionné la biologie en venant à bout, par le biais de son algorithme AlphaFold, d'un casse-tête qui minait les scientifiques depuis des décennies. En moins de deux ans, son IA était parvenue à déterminer la structure en trois dimensions de 200 millions de protéines, quand un thésard mettait jusque-là cinq ans pour en décoder une seule. Grâce à cet outil utilisé par des biologistes du monde entier, dont plus de 30 000 en France, les chercheurs ont pu cibler de nouvelles protéines impliquées dans des tumeurs. In vitro, des scientifiques ont ainsi stoppé la croissance d'un cancer du foie en mettant au point un médicament qui visait CDK20, une protéine cancéreuse passée au crible d’AlphaFold.
La recherche in silico porte l'espoir de nouveaux médicaments
La perspective de nouvelles découvertes fait phosphorer de nombreuses «techbios», une nouvelle catégorie de start-up qui s’allient à de grands laboratoires, pour les faire profiter de leurs algorithmes. La finalité de ces collaborations ? Concevoir des molécules capables d’agir efficacement sur les cellules impliquées dans le développement d’une tumeur. «Ces cellules cibles sont dotées d’une porte dont il faut trouver la bonne clé pour y pénétrer et les empêcher de jouer leur rôle, explique Lucia Cinque, co-fondatrice de WhiteLab Genomics, une start-up française qui travaille avec le groupe pharmaceutique suisse Debiopharm sur de nouvelles thérapies anticancéreuses. L’intelligence artificielle nous aide à identifier la bonne porte et à concevoir des clés pour l’ouvrir, parmi des millions de possibilités — et ce, deux fois plus vite et avec des coûts réduits de moitié.»
L’avènement de cette recherche «in silico» – qui s’opère essentiellement sur ordinateur, par opposition aux méthodes in vitro et in vivo, traditionnellement expérimentées sur les paillasses des laboratoires – a aussi rapproché le géant Sanofi de la start-up française Aqemia. Leur projet à 140 millions de dollars vise à inventer de nouvelles thérapies, contre le cancer notamment. Dans la même veine, la jeune pousse tricolore Qubit Pharmaceuticals collabore avec les oncologues de l’Institut Curie pour trouver une parade à un type de cancer du sein particulièrement coriace. Et la licorne franco-américaine Owkin fait équipe avec AstraZeneca pour détecter en moins d’une heure des risques de mutations de certains gènes favorisant le cancer des ovaires.
Jumeaux numériques et vaccins anti-cancer individualisés
En plus d’ouvrir de nouvelles pistes de traitements, l’IA contribue aussi à une médecine plus personnalisée. La profusion de données permet aujourd’hui de réaliser une copie numérique d’un organe ou d’un ensemble de molécules pour pouvoir tester la thérapie la plus adaptée. Depuis près de deux ans, le français Servier teste ainsi de potentiels traitements du cancer du pancréas sur des jumeaux numériques de patients frappés par cette grave maladie. «Ces modèles numériques nous permettent d’identifier davantage de points faibles dans les cellules cancéreuses, explique Walid Kamoun, directeur R&D oncologie du groupe pharmaceutique. A l’avenir, cela devrait nous permettre d’attaquer des tumeurs qui nous paraissaient jusque-là hors de portée». L’autre bénéfice de ces artefacts virtuels, c’est qu’ils permettent d’adapter la thérapie en fonction des profils cliniques de patients. Près de Strasbourg, la biotech française Transgene développe des vaccins individualisés pour guérir des patients atteints de certaines formes de cancer de la tête et du cou. Conçus avec l’aide de l’intelligence artificielle, chacun d’eux est réalisé sur mesure, en prenant en compte les caractéristiques de la tumeur propre à chaque patient.
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