L’avenir de l’intelligence artificielle dans les vaccins

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Alors que le premier cas importé de Covid-19 est officiellement répertorié en France le 24 janvier 2020, c’est fin décembre de la même année que Mauricette, 78 ans, était la première personne à se faire injecter le vaccin de Pfizer-BioTech en France contre le coronavirus. Les essais cliniques avaient montré en novembre une efficacité moyenne de 95% contre 70% pour le groupe pharmaceutique britannique AstraZeneca, qui affirme récemment avoir trouvé « la formule gagnante » pour être aussi efficace que ses concurrents Pfizer-BioNTech et Moderna.

La pandémie a fait plus de 1,8 million de morts dans le monde depuis décembre 2019, selon un bilan établi par l’AFP fin décembre 2020. Malgré des centaines d’articles publiés nous expliquant la révolution que l’intelligence artificielle va mener dans le secteur de la santé, l’intelligence artificielle a néanmoins été incapable de prédire la pandémie ou ralentir la propagation du virus… Cependant, les prophètes de la tech poursuivent leur lancée et l’intelligence artificielle commence à faire ses preuves en termes de mise au point d’un vaccin. 

La France a le deuxième écosystème le plus dynamique d’Europe avec plus de 1700 entreprises dans le domaine de la e-santé, de la biotech et de la medtech. On peut citer Doctolib, le champion européen des rendez-vous en ligne ou BioSerenity qui confectionne des vêtements intelligents pour diagnostiquer et suivre les patients atteints de maladies chroniques en mesurant leurs paramètres biomédicaux. Cependant, l’État français a mis du temps à en prendre conscience et la covid-19 a révélé des failles dans son système de santé. Est-ce que l’intelligence artificielle est la solution pour stopper rapidement une épidémie mondiale et limiter le risque de faire les mêmes erreurs du passé? 

Santé 4.0 : la France a encore du chemin à faire

L’intelligence artificielle était sur toutes les lèvres en 2020 et la santé est un des domaines de prédilection de l’IA et de ses algorithmes. Pour exemple, à l’université de Liège, la Dr Athena Demertzi, a fait appel à l’intelligence artificielle pour décrypter le cerveau des patients afin de prédire leur état de conscience quand ils sortiront d’un coma. Toujours en Belgique, à l’Université libre de Bruxelles, la priorité du Pr Iorio c’est l’intelligence artificielle : “Elle est indispensable pour transformer ces masses d’informations en outils prédictifs. Nous sommes désormais dans le concept de santé 4.0.”

Quant à la France, elle soutient petit à petit la transformation numérique des entreprises. Dans un rapport du CNNum : “Confiance, innovation, solidarité : Pour une vision française du numérique en santé” de juin 2020, on peut y lire quatre grandes thématiques: un plaidoyer pour une dynamique française et européenne du numérique en santé ; la levée des freins à l’innovation pour offrir un véritable modèle économique et un marché aux entreprises numériques en santé ; la nécessité de mettre l’Espace Numérique de Santé (ENS) et le Bouquet de Services aux Professionnels (BSP) au centre du système de santé français ; l’acculturation, la formation et l’accompagnement des utilisateurs des plateformes nationales de santé. Alors il faut selon moi continuer de mobiliser les ressources et expertises pour les mettre au service du développement et accélérer la transformation numérique des entreprises surtout dans le domaine de la médecine.

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L’IA dans la course au vaccin

Le premier vaccin créé avec une intelligence artificielle est australien

Une équipe australienne a conçu un vaccin contre la grippe saisonnière doté d’un adjuvant spécial stimulant le système immunitaire afin d’améliorer son efficacité et découvert par un algorithme. Un premier programme baptisé « SAM » a d’abord été conçu pour analyser quels vaccins anti-grippaux ont été les plus efficaces ces dernières années. Un deuxième algorithme a ensuite créé des milliards de composés imaginaires dont SAM a tiré une dizaine de candidats présentant le meilleur potentiel.

A travers le monde, beaucoup sont engagés dans la course contre la covid-19 pensant que l’intelligence artificielle peut grandement contribuer au progrès. En exemple de nouveaux travaux qui reposent sur un algorithme développé dans la quête d’un vaccin contre le cancer et qui a été adapté à la pandémie du coronavirus. L’intelligence artificielle pourrait à l’avenir se généraliser pour accélérer et rationaliser le développement de nouveaux médicaments.

Un vaccin conçu par une intelligence artificielle contre la Covid-19 ?

Tariq Daouda, chercheur à l’École de médecine de l’Université de Harvard, a développé avec son équipe québécoise une plateforme interactive capable de prédire des cibles prometteuses de vaccins. «L’intelligence artificielle joue ici le rôle du télescope en astronomie, un outil augmenté qui ne remplace pas l’humain, mais nous permet de traiter des choses impossibles à l’œil nu. Dans ce cas-ci, des dizaines de milliers d’épitopes, de petites séquences de protéines susceptibles d’alerter le système immunitaire», explique M. Daouda.

Lorsqu’une cellule est infectée par le virus, des épitopes (de petits morceaux de virus dégradés), présents à la surface de la cellule, activent la réponse du système immunitaire et sont ainsi attaqués par les anticorps Les épitopes varient en fonction des mutations et une liste de tous les épitopes du SRAS-CoV-2 (le virus de la CoViD-19) offrirait donc les cibles idéales pour la conception d’un vaccin.

Cette technique de fabrication d’un vaccin avec épitopes reste une des moins toxique, selon le M Daouda. 

Pourquoi faire appel à l’intelligence artificielle ?

Réduire les coûts de développement des médicaments

L’intelligence artificielle apporte de nouvelles perspectives inespérées pour la découverte de nouveaux médicaments, alors que les laboratoires font face à des coûts de plus en plus exorbitants en recherche et développement. Sur 10.000 molécules ciblées lors de la phase préclinique, seule une parvient au final à une mise sur le marché.

Le coût de développement d’un médicament a ainsi explosé ces dernières années pour atteindre 1,5 milliard de dollars. En isolant en amont les molécules répondant à différents critères physico-chimiques, l’intelligence artificielle pourrait réduire drastiquement toute la phase préclinique. 

Les algorithmes passent au crible des milliards de molécules potentielles, générant des économies d’argent et de temps considérables pour la mise au point des médicaments. Il reste alors à valider ces travaux avec des patients guéris, ou plutôt leurs cellules.

Aider le médecin et non le remplacer 

Il y a deux façon d’aborder l’ia. L’intelligence artificielle dite “forte” signifie de créer une machine capable de raisonner comme l’humain, avec le risque envisagé de concevoir une machine supérieure à l’homme et dotée de sa propre conscience. Même si de nombreux chercheurs en intelligence artificielleestiment qu’atteindre un tel objectif est impossible, cette voie est toujours explorée aujourd’hui

D’un autre côté, il y a l’intelligence artificielle dite “faible” qui réunit toutes les technologies disponibles pour créer des machines capables d’assister les humains dans leurs tâches, et c’est vers cette intelligence artificielle que les chercheurs dirigent leurs travaux.

En médecine, les domaines d’application de l’intelligence artificielle“faible” sont : la médecine prédictive (d’une maladie ou de son évolution), médecine de précision (traitement personnalisée), aide à la décision (diagnostique et thérapeutique), robots compagnons (notamment pour les personnes âgées ou fragiles) chirurgie assistée par ordinateur et prévention (comme anticipation d’un épidémie ou la pharmacovigilance). 

Tant que les systèmes utilisés par l’intelligence artificielle sont transparents, explicités et traçables et que ces machines respectent des contraintes explicites, l’intelligence artificielle ne peut qu’être un énorme atout dans les progrès médicaux, dont on ne pourra, un jour, plus se passer.

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Quelles perspectives pour 2021 ?

Les français auront-ils confiance en des vaccins conçus par une IA ?

Alors que s’ouvre la campagne d’inoculation du vaccin ­contre le Covid-19 fin décembre 2020, la France reste l’un des pays les plus réticents à la vaccination. Selon l’enquête réalisée par BVA dans 32 pays avec les instituts de sondage du réseau WIN sur « les intentions de vaccination dans le monde », seuls 44% des français envisagent de recevoir le vaccin (seulement 13% se déclarent « certains » de le faire). La France est ainsi l’un des quatre seuls pays où cette intention est minoritaire, avec le Liban, la Croatie et la Serbie.

Cependant, d’après un sondage publié par  Statista Research Department le 12 septembre 2019,   plus de 60 % des français auraient confiance dans l’intelligence artificielle. Donc, près d’un tiers des français n’ont pas confiance en ce domaine scientifique.

La même semaine, le «think and do tank» Impact AI publie une étude de l’Ifop sur les Français·es et l’intelligence artificielle : “L’intelligence artificielle conserve une image plutôt positive auprès des français: ils sont 71% à en avoir une bonne image et 58% à estimer avoir plutôt confiance en elle selon une première étude lancée en 2018.” Thierry Taboy  coordinateur de l’observatoire du collectif Impact AI.

À quoi s’attendre en 2021 en matière de e-santé ?

En France, l’Agence du numérique en santé (ANS) étudie les pistes pour mener une transformation numérique du système de santé. Son dernier rapport comprend notamment une partie consacrée à « une circulation maîtrisée de données au service de l’intelligence artificielle et de la recherche ». 

Quant à la médecine prédictive, elle va poursuivre sa progression, avec des nouveaux enjeux dans la pandémie de Covid-19.

Entre autres, les avancées que l’on a évoquées en matière d’intelligence artificielle vont développer de nouveaux protocoles et de nouvelles approches comme la personnalisation des soins, s’appuyant sur l’approche génomique, va donner une nouvelle envergure à la médecine dite « de précision ». Concernant un vaccin conçu par intelligence artificielle, il y a beaucoup d’espoir mais il va falloir faire preuve de patience avant que les français en profitent.