Imaginez-vous vous rendre chez le médecin accompagné d’une version virtuelle de vous-même. Le médecin vous écoute, saisit les données dans son ordinateur et connaît déjà exactement votre pronostic : ce « jumeau numérique » l’écran te dit Comment votre problème va évoluer ?. Il vous dictera également un traitement spécialement conçu pour vous.
« Aujourd’hui, [esto] « C’est plus de la science que de la fiction », explique-t-il à EL ESPAÑOL. Miguel Quintelachercheur au Centre National de Recherche sur le Cancer (CNIO).
Les médecins cherchent à vous créer un avatar mais pas à sauver un peuple menacé par la déforestation comme dans le célèbre film de James Cameron. Ce qu’ils recherchent, c’est «expérimentez» pour découvrir ce qui vous convient le mieux si vous avez un problème de santé. Ce n’est pas le présent, mais ce n’est pas non plus un avenir très lointain.
Quintela est l’un des promoteurs d’un projet du CNIO sur les « jumeaux numériques » patients atteints d’un cancer du sein, du poumon et du côlon aux stades métastatiques. Une centaine ont été recrutés et l’idée est de récupérer toutes les données possibles pour reconstruire un avatar (c’est-à-dire une image virtuelle) de chacun d’eux.
« Nous les suivons jusqu’au bout, nous faisons un échantillonnage longitudinal très approfondi et, en plus, ils disposent d’une application mobile où ils peuvent saisir leurs événements, leurs émotions, etc. ainsi qu’une montre portable pour surveiller leurs paramètres physiques. »
Il estime que d’ici deux ou trois ans, ils seront capables de faire cet avatar « parle » et vous dit quel est votre risque d’empirer, de souffrir d’une maladie secondairepourquoi un médicament fonctionne mieux ou moins bien pour vous qu’une autre personne dans la même situation ou comment votre cancer évoluera dans les mois à venir.
La prochaine étape sera l’expérimentation. Des millions de simulations testeront différentes stratégies: varier le niveau d’expression des gènes, modifier le microbiote intestinal, suivre un régime ou un autre, varier les routines d’exercices physiques… pour choisir ce qui convient le mieux au patient.
L’oncologue estime que dans deux ou trois ans il sera possible de réaliser le premier. Pour le second, il faudra un peu plus de temps « mais pas autant que lorsque sera annoncée une éventuelle cible thérapeutique qui a fonctionné chez la souris et qui pourrait prendre des décennies avant d’atteindre la pratique clinique ».
De l’ingénierie à la biomédecine
En fait, c’est peut-être plus proche que nous le pensons. Le terme « jumeau numérique » (ou virtuel) existe depuis des décennies et s’applique à des systèmes relativement plus simples : un moteur, un barrage-réservoir, etc.
Recréer l’objet réel a permis au ingénieurs effectuer des simulations sur ce qui se passerait si certains éléments étaient modifiés ou si les conditions de leur utilisation variaient.
Bien entendu, un être humain est bien plus complexe qu’une machine et, de plus, tous les paramètres qui influencent la santé ne sont pas connus (ou mesurables).
C’est pourquoi ce n’est que récemment que ce concept a commencé à être appliqué dans biomédecine. La capacité de collecter des données et de les traiter s’est développée rapidement ces dernières années.
Il ne restait qu’un seul outil capable de les interpréter. « Un esprit humain ne peut pas gérer l’expression de 20 000 gènes ou des 3 000 souches de bactéries présentes dans notre intestin », illustre Quintela.
Mais l’intelligence artificielle. L’essor des outils de machine learning permet désormais de faire des prédictions à partir d’une quantité massive de données.
Et, comme pour l’IA, le saut définitif peut se produire du jour au lendemain. « Personne ne savait que quelque chose comme ChatGPT pouvait exister deux semaines avant sa sortieil est donc possible que les temps s’accélèrent. »
Si nous parlons de gérer de grandes quantités de données, il existe un endroit en Espagne où ils sont spécialisés dans ce domaine. Au Barcelona Supercomputing Center, ils réalisent également des projets de jumeaux numériques humains, complétant la vision du CNIO.
« Ce n’est pas un humain complet, avec son génome, ses organes, etc », explique-t-il. Alfonso Valencedirecteur du département des sciences de la vie de l’établissement et coordinateur d’un de ces projets.
« Nous parlons d’approches à plusieurs niveaux, telles que la création d’un jumeau virtuel du métabolisme d’une personne. »
L’une des approches pionnières est celle de recréer le cœur du patient pour se préparer à une opération d’arythmie, ou une tumeur pour prédire les conséquences de leurs mutations spécifiques et des traitements possibles.
Le jumeau dans votre consultation
Au BSC, ils ont développé des modèles pulmonaires pour étudier inhalateurs qui atteignent les dernières alvéolesou de une colonne vertébrale pour concevoir des disques intervertébraux qui convient le mieux au patient.
« Nous commençons par quelque chose de très général, pour développer la technologie », explique Valencia, « et ensuite nous commençons à la personnaliser. Par exemple, créer une bibliothèque de modèles cardiaques et voir où se situe chaque personne. »
Valencia et Quintela croient qu’à l’avenir, il sera possible de créer des fichiers numériques avec nos jumeaux prêts à être consultés et expérimentés, un véritable jumeau numérique avec toutes les informations disponibles (et pertinentes) sur votre santé en temps réel.
Cependant, il y a des problèmes qui devront être résolus à l’avenir. « Il y a des problèmes d’équité et de sécurité, car les données doivent être hébergées quelque part et sont toujours sujettes à des violations », explique Valencia.
Quintela offre un autre point de vue. « Le niveau de complétion des données ne sera pas le même chez tous les patients : celui qui va plus chez le médecin offrira plus d’informations« .
Bien sûr : plus il y a d’informations, plus notre jumeau numérique coûtera cher. C’est pourquoi l’oncologue estime qu’il y aura un processus de rationalisation pour déterminer quelles données sont vraiment importantes et lesquelles ne le sont pas.
« Une aspiration raisonnable est de penser que comprendre 85 % de la variabilité des patients peut suffire. Il existe peut-être des modèles qui atteignent 90 %, mais ils seront plus coûteux. Si nous parvenons à comprendre, par exemple, 80 % des facteurs expliquant la variabilité, nous pourrons traiter davantage de patients de manière appropriée.« .
Autrement dit, un modèle « plus simple », qui, au lieu de milliers de paramètres, en gère des centaines, peut être plus proche de la clinique quotidienne, plus pratique. » Peut-être n’est-il pas nécessaire d’avoir un avatar comme celui du film de James Cameron ; Un meilleur comme celui que nous utilisons pour jouer à Animal Crossing.