Détection précoce de cancer pédiatrique grâce à l’intelligence artificielle
Découvrez comment THALES collabore avec le CNRS pour identifier de nouveaux marqueurs génétiques conduisant à l’apparition de cancers pédiatriques, contribuant ainsi à l’amélioration de la prise en charge des patients.
Cancer pédiatrique et enjeu sociétal
Dans le sud du Brésil, de nombreux cas de carcinome corticosurrénalien (ACT) sont enregistrés chaque année chez de très jeunes enfants (moins de 5 ans). Cette maladie rare, dont le pronostic est souvent sombre, est une forme agressive de cancer affectant le système endocrinien. Dans cette région, la présence de la maladie est 15 fois plus élevée que partout ailleurs dans le monde. En plus des difficultés inhérentes à tout suivi oncologique, les enfants atteints d’ACT peuvent présenter, en fonction de leur sexe, des symptômes de puberté précoce tels que pilosité, manifestations cutanées, virilisation ou encore ménorrhée.
Le retrait chirurgical de la tumeur demeure le principal pilier du traitement, maximisant la probabilité de guérison. Cependant, pour la plupart, le diagnostic arrive trop tard : les tumeurs détectées à un stade avancé sont souvent inopérables, et des processus de métastase peuvent déjà avoir eu lieu. Dans ces cas, les alternatives thérapeutiques sont limitées et les chances de survie sont fortement réduites. La détection précoce est déterminante dans la lutte contre ce cancer.
Partenariat entre acteur industriel et recherche académique
Depuis plus d’un siècle, l’Hôpital Pequeno Príncipe à Curitiba (état du Paraná) offre des services de santé dédiés aux enfants. Cet établissement à but non lucratif, aujourd’hui reconnu comme l'un des meilleurs hôpitaux pédiatriques au monde, accueille l’Institut de Recherche Pelé Pequeno Príncipe, où le Prof. Bonald Figueiredo et son équipe, notamment en collaboration avec le Dr. Enzo Lalli de l’Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire (IPMC) du CNRS, ont constaté la forte présence pour cette population d’une mutation p.R337H qui détériore la fonction inhibitrice de tumeurs du gène TP53. Puisque seul un faible pourcentage des porteurs de ce gène muté développe la maladie, ces chercheurs s’efforcent de comprendre les autres facteurs génétiques et environnementaux impliqués dans le développement de l’ACT, afin de dépister et de suivre précocement les individus à risque. Depuis 2022, en mobilisant ses data scientists et ses infrastructures techniques, THALES accompagne les Dr. Enzo Lali et Dr. Bonald Figueiredo à la recherche de ces facteurs génétiques conduisant à l’apparition de l’ACT.
Solution technique : l’IA pour l’analyse génomique
L’originalité de ces travaux réside dans l’utilisation d’un ensemble de trios, c’est-à-dire des séquençages génétiques de familles composées de père-mère-enfant. Dans chaque famille, les deux parents sont sains et un seul est porteur du gène muté TP53 p.R337H. Tous les enfants étudiés portent cette mutation - certains ont été malades, tandis que d’autres, sains, constituent le groupe de contrôle.
THALES a développé un framework basé sur des algorithmes d’Intelligence Artificielle qui a permis l’identification de mutations candidates protectrices et activatrices de l’ACT. La procédure implémentée tient compte de l’association parents-enfants et repose sur l’application d’outils d’analyse de fréquence et d’héritabilité, ainsi que d’autres techniques à l’état de l’art. Ces résultats ont servi à l’élaboration d’un indicateur de probabilité d’apparition de la maladie, ou Polygenic Risk Score (PRS), adapté à l’ACT. Cette méthodologie, en cours de validation chez la population cible, pourra, à terme, rendre possible la réalisation de tests dédiés à grande échelle. Elle sera accessible à un coût bien inférieur à celui des séquençages complets, ouvrant ainsi la voie à un suivi personnalisé des populations à risque dès la naissance. Si confirmés, les résultats obtenus représenteront une avancée majeure dans le dépistage précoce de ce cancer.
Envisager le futur : médecine préventive et personnalisée
Le Genome Analyzer est une initiative THALES à l’avant-garde dans le domaine de la médecine préventive et personnalisée. Ce projet, qui témoigne de l’utilité de la collaboration entre cliniciens, chercheurs en biomédecine et data scientists, a été présenté dans le cadre d’un colloque scientifique international «The II Workshop on past, present and future of pediatric adrenocortical tumor research », organisé au Brésil du 13 au15 mars 2023. L’évènement a réuni certains des plus grands spécialistes de l’ACT, y compris des experts du St. Jude Children’s Research Hospital, Memphis, Etats-Unis, centre de référence mondial en cancérologie pédiatrique. L’ensemble du framework développé pour ce projet, se voulant être générique, serait susceptible d’être étendu à d’autres pathologies. Ainsi, il vient enrichir les solutions THALES dans le domaine de la santé, et servira d’accélérateur à de nouveaux projets de médecine prédictive et médecine personnalisée.