Améliorer les parcours de santé grâce à l’imagerie pulmonaire
Mené par l’équipe MONC (Modélisation en ONCologie), regroupant Inria Bordeaux, le CNRS et Bordeaux INP, le projet Pimiento procède de la volonté d’améliorer les parcours de soins des patientes et patients atteints du cancer du poumon non à petites cellules.
Le cancer du poumon, première cause de décès par cancer chez l’homme
Le cancer du poumon est un cancer fréquent : c’est le deuxième cancer chez l’homme, et le troisième chez la femme. Sa fréquence est en augmentation.
On distingue deux principaux types de cancers du poumon : les cancers bronchiques à petites cellules (CPC), étroitement liés à la consommation tabagique, qui représentent 15 % des cancers du poumon ; les cancers bronchiques non à petites cellules (CBNPC) qui représentent plus de 80 % des cancers du poumon. Ces derniers sont classés en adénocarcinome, carcinome épidermoïde ou carcinome indifférencié.
En fonction du type de cancer du poumon et de son extension, plusieurs traitements sont possibles : chirurgie, radiothérapie, chimiothérapie, immunothérapie, thérapies ciblées… Le suivi de l’évolution de la tumeur et de la réponse thérapeutique se fait sur divers critères cliniques, d’imagerie médicale et biologiques. Le développement de nouveaux outils agrégeant l’ensemble de ces données est susceptible d’apporter aux professionnels de santé une réelle aide à la décision.
Le projet Pimiento, modéliser pour mieux soigner
Sous la direction du chercheur Olivier Saut, le projet Pimiento vise dès l’origine à intégrer l’ensemble des données recueillies en routine clinique pour aider les professionnels de santé dans le diagnostic, l’évaluation du résultat clinique et la prédictibilité de l’évolution de la tumeur. Ceci, avec une triple ambition :
- pour les patientes et patients : évaluer précocement la réponse aux thérapies proposées pour réduire les effets d’une thérapie inefficace et augmenter les chances de survie ;
- pour les cliniciens et cliniciennes : diminuer la charge mentale liée à la complexité de plus en plus grande des choix de traitements, en proposant un outil à même d’agréger des données empiriques pour les aider dans leur prise de décision ;
- sur le plan de l’efficience médico-économique : réduire les coûts pour le système de santé en parvenant à cibler les meilleures thérapies dès le premier essai.
Quatre ans plus tard, le projet Pimiento prend fin, permettant d’en tirer un bilan prometteur pour l’avenir.
L’ampleur du financement accordé par MSD Avenir : un tremplin pour la recherche
Le dimensionnement du financement apporté par MSD Avenir, d’une hauteur de 900 000 euros répartis sur quatre ans, a offert une opportunité inestimable à la recherche.
D’une part, le montant alloué, ainsi que la durée de l’étude, ont permis le recrutement d’équipes de haut niveau, constituant un panel large de spécialistes de la santé et de l’imagerie médicale. L’équipe MONC s’appuie ainsi sur plusieurs compétences de pointe pour :
- la résolution et simulation de modèles mathématiques du cancer et de son traitement ;
- le traitement d’images médicales (segmentation, calcul des caractéristiques radiomiques) ;
- l’assimilation de données cliniques pour personnaliser les modèles ;
- l’apprentissage statistique (machine et profond).
D’autre part, ce mécénat a permis à l’équipe de recherche de faire appel à Sophia Genetics, société spécialiste de la génomique clinique, pour le recueil des données. Grâce à son expertise, Sophia Genetics a offert la possibilité de mettre en place de larges collectes de données, couvrant plusieurs centres cliniques.
Lutter contre l’ensemble des pathologies pulmonaire grâce à un outil ajustable : les enseignements de la réorientation Covid
Début 2020, le projet Pimiento a connu un changement d’axe inattendu avec la pandémie de Covid-19. Confrontée à une situation hospitalière inédite et à une difficulté d’accès aux données médicales, l’équipe de recherche a réorienté ses objectifs en tentant de développer un outil à même de prédire la sévérité de la maladie.
Cette réorientation majeure a été rendue possible grâce à plusieurs facteurs :
- Le mécène MSD Avenir a émis un avis favorable, encourageant même ce changement d’axe important pour répondre à des enjeux essentiels de santé publique.
- Un partage des données flexible et rapide entre différents centres hospitaliers (Grenoble, Bordeaux, Nancy) a permis de travailler sur une large cohorte multi-centrique.
Le temps et les ressources alloués au projet auront ainsi permis de développer un algorithme mathématique ambitieux, à même d’être ajusté à d’autres pathologies pulmonaires. La caractéristique propre de l’outil et la flexibilité des chercheurs ont démontré une capacité à bondir d’un champ médical à l’autre, contribuant à une montée en gamme de l’expertise de l’équipe sur l’imagerie pulmonaire.
Pimiento, un projet de recherche qui ouvre de belles perspectives pour l’avenir
S’achevant à la fin de cette année 2022, le projet Pimiento peut s’enorgueillir d’avancées prometteuses.
En effet, les modèles mathématiques développés ont prouvé leur flexibilité et robustesse en cas d’imprévu et leur pertinence dans différents champs cliniques. L’expérience a également montré à quel point leur efficacité dépend d’une quantité et d’une qualité des données collectées satisfaisantes. Au total, même si leur utilisation est encore perfectible, les outils d’intelligence artificielle développés par l’équipe MONC pourraient constituer à terme des outils importants pour la prise en charge de certaines pathologies pulmonaires.
Parmi d’autres initiatives, le projet Pimiento s’inscrit dans la continuité de la consolidation d’un écosystème hospitalier numérique qui fait avancer la recherche en s’appuyant sur l’intelligence artificielle. Il est emblématique d’une recherche « engagée » menée par les équipes Inria dans le domaine des mathématiques appliquées à la biologie et à la médecine, avec pour objectif des applications cliniques directes permettant d’améliorer la pratique médicale et la prise en charge des patients.
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