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L'œsophagite à éosinophiles, une maladie immunitaire chronique causée principalement par des allergies alimentaires, est une affection grave qui touche environ un enfant sur 2 000. Pourtant, elle est très difficile à diagnostiquer.

Cela s'explique par le fait qu'elle nécessite traditionnellement l'intervention d'un pathologiste hautement qualifié pour analyser les biopsies au microscope - un processus ardu et long qui donne parfois des résultats différents selon la personne qui effectue l'analyse. Mais que se passerait-il si une machine scannait les biopsies à sa place, et obtenait le bon diagnostic à chaque fois ?

Fantaisie inconcevable il y a seulement 20 ans, ce n'est plus de la science-fiction, grâce à un nouveau partenariat unique entre le Technion et le centre médical de l'hôpital pour enfants de Cincinnati, dans l'Ohio.

Connu officiellement sous le nom de "Bridge to Next-Generation Medicine", ce projet universitaire, lancé en septembre, vise à révolutionner la médecine pédiatrique en combinant les prouesses technologiques du Technion, notamment l'expertise de renommée mondiale en informatique et en intelligence artificielle, avec des médecins et des scientifiques spécialisés dans la compréhension et le traitement des maladies infantiles.

L'espoir est qu'ensemble, ils trouveront de nouveaux moyens de diagnostiquer et de traiter les maladies pédiatriques.

"Il s'agit d'un partenariat excitant qui réunit des personnes qui, normalement, ne travailleraient pas ensemble, notamment des informaticiens et des biologistes informatiques, ainsi que des pédiatres qui s'efforcent de mieux comprendre et de traiter les maladies infantiles", a déclaré le principal visionnaire de ce partenariat, le Dr Marc Rothenberg, directeur de la division d'allergologie et d'immunologie de l'hôpital pour enfants.

Par exemple, en ce qui concerne l'œsophagite à éosinophiles, une évaluation microscopique par un médecin peut prendre 20 ou 30 minutes. Mais un ordinateur pourrait le faire automatiquement et travailler 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et il apprend continuellement.

Grâce aux nouveaux partenariats entre le Technion et l'hôpital pour enfants de Cincinnati, l'analyse peut avoir lieu quelques minutes après l'obtention de la lame microscopique, et ce sur de grandes distances, en l'occurrence l'océan Atlantique.

Le mariage de la science et du big data, en particulier, peut contribuer à libérer une boîte à outils pour répondre aux besoins pédiatriques mondiaux non satisfaits, qu'il s'agisse de maladies ultra-rare ou de maladies courantes comme l'asthme, le cancer et l'autisme, selon M. Rothenberg.

"La recherche est devenue beaucoup plus complexe et implique de grands ensembles de données", a déclaré Rothenberg. "En ayant des approches qui impliquent une expertise en informatique et en IA - ce qui est une force du Technion - nous pouvons les appliquer à la compréhension des maladies d'une manière qui est révolutionnaire."

Expert mondial des maladies inflammatoires, M. Rothenberg a eu l'idée de ce partenariat alors qu'il était en congé sabbatique au Technion et à son hôpital associé, Rambam, également à Haïfa.

Deux scientifiques israéliens, les professeurs Yonatan Savir et Shai Shen-Orr, dirigeront le projet du côté du Technion.

M. Savir est spécialisé dans l'exploitation de l'intelligence artificielle pour les applications de santé. Son laboratoire du Technion a notamment mis au point des algorithmes uniques permettant de surveiller à distance les symptômes du COVID-19 chez les patients.

"Mon laboratoire est unique en son genre, car il réunit des personnes qui font de la biologie moléculaire et d'autres qui ont une formation en ingénierie et en biologie computationnelle", explique M. Savir. "Notre objectif de recherche fondamentale sous-jacent est de comprendre comment les systèmes biologiques vieillissent et tombent en panne. Le processus de vieillissement est tellement compliqué, et il y a tellement de parties mobiles."

L'apprentissage automatique et l'IA peuvent faire beaucoup de choses pour la médecine, a expliqué M. Savir. D'une part, l'IA peut aider les médecins à prendre de meilleures décisions sur la base des biomarqueurs actuels - des molécules présentes dans le sang, les tissus ou les fluides corporels qui suggèrent une certaine forme d'anomalie ou qui peuvent aider à déterminer dans quelle mesure un organisme réagit à un certain type de traitement. L'IA peut également révéler des biomarqueurs qui, autrement, ne seraient pas facilement visibles.

"Ces dernières années, de plus en plus de cliniques ont la possibilité de scanner des diapositives de biopsies, et les biopsies sont l'un des principaux outils dont nous disposons pour le diagnostic", a déclaré M. Savir.

Shen-Orr dirige le laboratoire d'immunologie et de médecine de précision de la faculté de médecine Rappaport du Technion. Il a notamment cofondé CytoReason, une entreprise axée sur l'IA qui collabore avec certaines des plus grandes entreprises pharmaceutiques du monde, dont Pfizer et Sanofi.

"Générer des données en biologie n'est plus un problème. Vous pouvez maintenant séquencer un génome pour moins de 1 000 dollars", a-t-il déclaré. "Mais vous ne comprenez fondamentalement que 5 à 10 % du génome. Le problème est d'en avoir une vision claire. C'est là que l'informatique intervient, et le "Machine Learning" n'est qu'une approche parmi d'autres."

Le Technion est le principal incubateur universitaire d'Israël pour les Start-Up High-Tech. Les responsables de l'université espèrent que le partenariat avec l'hôpital pour enfants aidera ce qui est déjà l'un des principaux hôpitaux des États-Unis à devenir un vecteur pour les entreprises israéliennes travaillant sur des applications médicales.

Pour l'instant, le partenariat entre le Technion et l'hôpital de Cincinnati implique une vingtaine de chercheurs du Technion. Au fur et à mesure des demandes de propositions, les responsables s'attendent à ce que les domaines de collaboration possibles s'élargissent, notamment le développement d'endoprothèses et d'autres dispositifs biomédicaux.

L'hôpital pour enfants de Cincinnati a été créé en 1931 en tant que première institution de recherche pédiatrique du pays et se classe régulièrement parmi les meilleures installations médicales pour enfants des États-Unis. Le partenariat avec le Technion a été annoncé lors d'un événement en ligne en septembre.

"Mais nous ne sommes pas une université, nous n'avons donc pas les atouts du Technion en matière de technologie", a déclaré Rothenberg dans une interview. "Nous pensons qu'il s'agit d'un partenariat unique, et nous espérons que la seule limite sera le montant du financement que nous serons capables de réunir."

Source : Jewish Telegraphic Agency