LA MEDECINE MICROBIOTIQUE

Les chercheurs s'intéressent de plus en plus au rôle de notre flore intestinale (ou « microbiote »). On sait désormais qu'un déséquilibre de cette flore peut engendrer des problèmes de santé. La solution est l'apport de bactéries bénéfiques : on transplante dans le microbiote perturbé des matières fécales d'un donneur sain. En France, le pionnier des thérapies issues du microbiote s'appelle MaaT Pharma. Depuis 2014, cette biotech développe des greffons pour soigner des maladies inflammatoires des intestins, spontanées ou après l'administration d'une chimiothérapie. Pour comprendre comment fonctionnent les bactéries de la flore intestinale et quels déséquilibres peuvent entraîner des problèmes de santé, les biotechs ont fait appel aux algorithmes de l'IA. On sait mieux aujourd'hui quelle absence de bactéries est néfaste pour l'intestin, mais aussi pour les défenses immunitaires. Autre découverte : certaines molécules sont nocives pour notre flore intestinale telles que la lécithine ou les polysorbates, ces émulsifiants utilisés par l'agroalimentaire. En 2022, la FDA des États-Unis a donné les premières approbations réglementaires pour des traitements issus du microbiote. Pour les essais cliniques en cours de ses candidats-médicaments, MaaT Pharma vient de signer un partenariat avec Sky Pharma qui l'aide à concevoir sa première chaîne de production. En France, le fonds Seventure Health for Life Capital, créé en 2019, est spécialisé dans les biotech qui travaillent sur le microbiote.

LE DIAGNOSTIC PAR IA

Avec les algorithmes, le numérique peut désormais aider les médecins à diagnostiquer des problèmes de santé. Grâce à l'apprentissage profond (Deep Learning) - dérivé de l'apprentissage automatique (Machine Learning) - et au big data, les logiciels apprennent à décrypter les radiographies et les analyses comme de véritables étudiants en médecine. En France, un des pionniers du logiciel de diagnostic est l'entreprise Cardiologs. Fondée en 2014, la start-up a créé un outil facilitant l'interprétation des électrocardiogrammes (ECG). Pour les cardiologues et les médecins urgentistes, le logiciel joue le rôle d'assistant isolant les signes de pathologies cardiovasculaires. Il est utilisé aux États-Unis depuis 2017 et plus récemment en France auprès de l'association SOS Médecins. Depuis 2015, de nombreux outils numériques de diagnostic ont été développés. Certains analysent des clichés d'imagerie médicale, à l'instar du logiciel Rayvolve® de l'entreprise AZmed qui identifie les fractures à partir de radiographies et qui a reçu le marquage CE. Ils peuvent aussi améliorer le diagnostic de maladies du cerveau à partir d'IRM cérébrales. En analysant des millions de données, l'algorithme est devenu expert et sait mieux repérer des signes difficiles à identifier. Suivant son élaboration, il peut aussi prévoir l'évolution de l'état du patient, voire conseiller le meilleur traitement. À Paris Saclay, le laboratoire Trajectoires développementales et psychiatrie a identifié grâce à des analyses par IA les trois principaux signes avant-coureurs de l'apparition de troubles anxieux à l'adolescence.

LE JUMEAU NUMERIQUE

Une technologie particulièrement prometteuse travaille à créer des avatars du patient ou de ses organes. Ce sont des jumeaux numériques, biologiques ou de synthèse, sur lesquels on peut s'entraîner avant une opération ou tester des traitements avant de les administrer en vrai au patient. Le principe du jumeau numérique est celui de la modélisation. En comprenant au mieux comment est constitué un tissu ou un organe et comment il fonctionne, il est possible de fabriquer un avatar. Ce peut être un avatar numérique dont les algorithmes reproduisent le plus exactement possible les effets potentiels sur les tissus du patient. Ainsi, la jeune pousse niçoise, ExactCure, développe des algorithmes de simulation médicamenteuse personnalisée en fonction du patient traité. De son côté, Visible Patient, à Strasbourg, propose des modèles 3D pour tout organe et toute pathologie visibles par imagerie médicale 3D. Sa solution fournit une vision claire en 3D de l'anatomie du patient avant une opération chirurgicale. Le champion français Dassault Systèmes développe, lui aussi, des jumeaux numériques pour un suivi personnalisé du patient par algorithmes. « Ces jumeaux se basent sur la modélisation numérique générique, puis sur la personnalisation de modèles d'organes, précise Philippe Gesnouin, responsable du Programme Santé Numérique à l'Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique (Inria). En revanche, les organes sur puces sont une autre forme de jumeaux obtenus avec des cultures cellulaires qui permettent de simuler l'effet d'un traitement ou d'une molécule sur les tissus. »

LA REGENERATION PAR CELLULE SOUCHE

Le principe de la régénération cellulaire semble magique : le tissu abîmé va se réparer tout seul après une injection de cellules souches. Les cellules souches sont celles qui forment un bébé en neuf mois. Elles se multiplient très vite et fabriquent tel ou tel type de cellule suivant l'environnement dans lequel elles se trouvent. Depuis leur découverte, la médecine rêve d'utiliser ces cellules pour réparer les organes abîmés ou lésés. Ces cellules souches injectées jouent le rôle d'un greffon qui va grandir dans l'organisme et le régénérer. Quand elles viennent d'un donneur, elles peuvent déclencher un rejet comme toute greffe. Mais si ce sont des cellules souches du patient multipliées en labo, elles seront acceptées puisqu'elles ont exactement le même ADN. Cette médecine par cellule souche a donné ses premiers résultats positifs en 2022, dans la lutte contre la maladie ophtalmique DMLA. CellProthera, situé à Mulhouse, vient de lancer un essai clinique dans l'hôpital privé Jacques Cartier à Massy. Spécialisée dans la régénération du muscle cardiaque, cette biotech traite ainsi un patient victime d'un infarctus sévère. En France, la production de cellules souches a enfin ses premiers acteurs. La jeune pousse TreeFrog Therapeutics de Pessac développe une technologie qui cultive et différencie les cellules souches à moindre coût. Elle travaille actuellement sur des tissus de neurones pour traiter la maladie de Parkinson. Un premier essai clinique chez l'homme est prévu en 2024.

L'IMPRESSION BIOLOGIQUE EN 3D

Dans les hôpitaux de Marseille, un premier essai clinique de greffe de peau imprimée en 3D devrait être lancé cette année. Après la première opération de ce type aux États-Unis, avec un cartilage d'oreille implanté, l'initiative de la biotech Poietis est très attendue. Elle deviendra la deuxième opération de greffe de tissu imprimé en 3D avec les propres cellules du patient. Le principe de l'impression biologique peut sembler simple : « imprimer » des cellules couche par couche pour recréer un tissu biologique. Les « encres » sont composées de différentes cellules vivantes et l'impression doit être effectuée en milieu stérile pour éviter la pollution du greffon par des microbes extérieurs. Pour que l'impression soit très précise, Poietis a développé un système de projection des gouttes par laser. La biotech imprime des couches de derme et d'épiderme qui seront revascularisées par l'organisme après la prise de la greffe. Elle pourra aussi envisager, plus tard, d'adapter la pigmentation de la peau et/ou y ajouter des follicules pileux, par exemple.

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