La technologie augmente le contrôle que les individus peuvent opérer sur leur santé et fournit aux patients et aux médecins des informations plus précoces et des solutions thérapeutiques innovantes. Compass se penche sur cinq technologies de pointe au service des soins personnalisés, de la modélisation en 3D de la physiologie humaine aux plates-formes d’innovation qui rationalisent la recherche, du concept jusqu’au traitement.
Depuis des générations, les soins de santé sont synonymes de médecine universelle. Des prothèses aux médicaments, les traitements sont conçus pour convenir au plus grand public possible. Et tant pis pour les patients qui sortent de la norme.
Pourtant, les progrès rapides des technologies bousculent ce paradigme et ouvrent la voie à une ère de « soins personnalisés », où l’on étudie la biologie, le mode de vie et l'environnement du patient pour prévoir la maladie, adapter les traitements et choisir les meilleurs thérapies pour améliorer les résultats et limiter les effets secondaires.
« Des technologies comme l'impression 3D, la simulation et les "jumeaux numériques" ou l'intelligence artificielle présagent d'une révolution de la médecine de précision », soutient Daniel R. Matlis, président d'Axendia, un cabinet d'analystes spécialisé dans les tendances et les connaissances dans le domaine des sciences de la vie et des soins de santé. « Grâce aux plates-formes intégrées, les entreprises du secteur des sciences de la vie et de la santé utilisent ces technologies pour optimiser la livraison de produits de nouvelle génération personnalisés, plus précis et d’une qualité inégalée, d'où de meilleurs résultats pour les patients. »
Parmi les principales tendances qui font progresser les soins personnalisés, en voici cinq :
LA MODÉLISATION EN 3D
L’anévrisme cérébral, c’est-à-dire la rupture d'une artère dans le cerveau, est un accident médical qui peut coûter la vie. Bien que la rupture soit visible sur un angiogramme, les chirurgiens ne peuvent pas savoir à quoi s'attendre avant le début de l'opération. Mais cette situation précaire est en passe de changer à la faveur d’innovations qui créent un « jumeau numérique » informatisé des organes humains.
Biomodex, une société franco-américaine de technologie médicale, utilise un logiciel pour convertir l'imagerie médicale, y compris la tomographie, l'IRM et l'échographie, en reproductions numériques fidèles. Le logiciel modélise précisément les contours et distorsions des vaisseaux sanguins du patient, puis ajoute ses propriétés biomécaniques dans le modèle digital afin que les chirurgiens puissent planifier l'opération avec exactitude.
En plus de convertir les scans en modèles digitaux anatomiques, Biomodex 3D imprime une réplique exacte de l’anévrisme. En créant un modèle virtuel personnalisé qui reproduit la complexité de l'irrigation du cerveau du patient, Biomodex aide ainsi le chirurgien à savoir exactement à quoi s'attendre et même à pratiquer l'opération à l'avance.
« Notre objectif est que davantage de décisions soient prises en préopératoire, dans un environnement sûr et reproductible, et non en peropératoire », avance Thomas Marchand, président de Biomodex. « Cela change tout. »
Ce que Biomodex propose est un progrès majeur. « L'agrégation des jumeaux numériques et des données probantes du monde réel permet d'évaluer des scénarios médicaux allant de la mécanique quantique à la simulation d'organes, en passant par la modélisation de la santé de la population, qu'il serait impossible de tester dans le monde réel », ajoute-t-il.
« Le résultat est tout simplement révolutionnaire », observe Sandra K. Rodriguez, analyste de marchés chez Axendia.
« L'utilisation de jumeaux numériques et de modèles humains virtuels en complément des soins fondés sur les valeurs peut sembler de la science-fiction. Mais des entreprises comme Biomodex tirent parti des progrès de la science et de la technologie pour les transformer en faits scientifiques », dit-elle.
L’IMPRESSION EN 3D
L'impression 3D est une autre technologie révolutionnaire qui permet de fabriquer des prothèses légères et abordables, adaptées aux besoins de chaque patient.
Easton LaChappelle est le président fondateur d’Unlimited Tomorrow, une entreprise spécialisée dans une « main robotique ultra réaliste, imprimée en 3D, qui peut être utilisée comme prothèse ». L'entreprise fournit aux familles qui ont besoin d’une prothèse des scanners 3D portables, qui enregistrent un modèle digital du membre restant. Unlimited Tomorrow utilise ensuite les données capturées pour créer une prothèse en miroir si réaliste qu'elle comporte des grains de beauté et des ongles prêts à vernir.
Couplés à des capteurs et des commandes informatisés, les membres artificiels sont capables d'effectuer des gestes tels que la préhension. Historiquement, ce type de prothèses pouvait coûter 100 000 dollars (soit 84 762 euros) voire plus, un prix prohibitif pour de nombreuses personnes et peu adapté pour les enfants en pleine croissance. Le logiciel, capable d'automatiser la création d'un modèle 3D sur mesure, puis d'imprimer le membre personnalisé en 3D, permettra de proposer les prothèses Unlimited Tomorrow à un prix de départ d'environ 5 000 dollars (soit 4 238 euros).
La société sud-coréenne SG Robotics applique une technologie similaire pour concevoir des exosquelettes complexes sur mesure pour aider des paraplégiques à remarcher. « La fabrication de modèles physiques prend beaucoup de temps », explique Na Byung Hun, designer chez SG Robotics. « Nous utilisons notre logiciel pour réaliser un prototype visuel des pièces avant de les assembler physiquement. »
L’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE
L'intelligence artificielle (IA) est une autre tendance qui favorise les soins de santé personnalisés. Les experts de Frost & Sullivan tablent sur un taux de croissance annuel composé du marché mondial de l'IA dans le domaine de la santé à 40 %, passant de 633 millions de dollars (soit 541,2 millions d'euros) en 2014 à 6,6 milliards de dollars (soit 5,64 milliards d'euros) en 2021.
La société canadienne Meta utilise l'intelligence artificielle pour lire et comprendre des milliers d'articles scientifiques publiés chaque semaine, puis les analyser afin d'en proposer un résumé aux chercheurs.
La société pharmaceutique britannique GlaxoSmithKline (GSK), de son côté, utilise l'apprentissage automatique, une forme d'IA, pour mettre au point ses médicaments plus rapidement. À partir des données génétiques de 500 000 volontaires qui ont fait don de leur ADN à UK Biobank, GSK utilise l'IA pour modéliser et prédire l'effet de chaque gène sur la maladie. L'identification des schémas d'implantation des gènes chez les patients souffrant d'affections particulières permettra à GSK de cibler les gènes à activer ou à désactiver, dans le but de concevoir plus rapidement de nouveaux traitements.
Le site web AI Business révèle que, selon Karenann Terrell, en charge des stratégies numériques, de données et d'analyse pour GSK, l'apprentissage automatique devrait raccourcir le temps de développement de nouveaux médicaments de cinq ans à un an environ.
« Les recherches d'Axendia montrent que les entreprises du secteur des sciences de la vie se noient dans des données insignifiantes », constate Daniel R. Matlis. « L'industrie est obsédée par la collecte, la conservation et l'accumulation de données afin de satisfaire aux exigences légales et réglementaires. Toutefois, comme le démontre GSK, « les outils d'IA peuvent donner de la valeur à ces données pour une mise sur le marché plus rapide tout en améliorant la qualité et les résultats chez les patients. »
LA POLYTHÉRAPIE
Parfois, un médicament fonctionne mieux lorsqu'il est combiné à d'autres substances ou est plus facile à prendre lorsqu'il est administré à l'aide d'un dispositif ou dans un packaging unique. C'est ce que l'on appelle la polythérapie. Par exemple, les essais cliniques montrent que les traitements qui associent l'aspirine, qui est un hypotenseur, et une statine dans un seul et même comprimé réduisent le risque de maladie cardiaque tout en favorisant l'observance de leur posologie par les patients. Les polythérapies se présentent sous plusieurs formes : elles associent deux ou plusieurs médicaments, produits biologiques ou instruments médicaux pour administrer un traitement.
Portal Instruments, un fabricant de dispositifs médicaux de Cambridge, dans le Massachusetts, a trouvé une nouvelle solution pour administrer des traitements à grosses molécules : un injecteur sans aiguille qui utilise une technologie de précision à haute pression pour introduire un flux de médicaments, plus fin qu'un cheveu humain directement à travers la peau. L'entreprise japonaise Takeda Pharmaceutical s'est associée à Portal Instruments pour utiliser son injecteur afin d’administrer l'Entyvio, un anticorps monoclonal destiné aux adultes atteints de recto-colite hémorragique.
LES PLATES-FORMES D’INNOVATION
Si les plates-formes de réservation d'un service de covoiturage ou de téléchargement de musique sont bien connues, elles favorisent également de nombreuses innovations personnalisées en matière de santé. Les plates-formes sur le cloud, par exemple, existent en dépit de la fragmentation des systèmes existants et décloisonnent les informations afin d'optimiser la résolution de problèmes.
Du fait de leur accessibilité par les utilisateurs au moyen d'une simple connexion à Internet et d'un navigateur web, les plates-formes d'innovation sur le cloud facilitent la collaboration, tant au sein d'une organisation qu'avec de multiples partenaires externes.
Dans le cadre de la planification de chirurgies d'anévrisme cérébral, par exemple, la modélisation de l'artère cérébrale endommagée du patient ne suffisait pas à Biomodex. Pour guider la réparation de la rupture, Biomodex a également dû travailler sur le fonctionnement de l'artère et sur le sang qui y circule.
Biomodex a mis au point un algorithme, appelé Invivotech, qui associe les données relatives aux patients, le diagnostic et les observations des médecins, autant de données qui sont recueillies, organisées, analysées et modélisées automatiquement sur la plate-forme collaborative de l'entreprise. Le résultat ? Un modèle imprimé en 3D qui reproduit la mécanique in vivo des tissus organiques en quelques heures, et non quelques semaines ou mois.
« C'est un bouleversement positif de la santé », se réjouit Daniel R. Matlis. « Les technologies innovantes révolutionnent la médecine de précision et améliorent notre santé à tous. »
