La technologie révolutionne la recherche scientifique

Imprimantes 3D, essais cliniques virtuels et intelligence artificielle : entre possibilités et limites

L’intelligence artificielle, l’impression 3d, les dispositifs médicaux portables, la télémédecine, les essais cliniques à distance, les médicaments intelligents, les produits digestifs ne sont que quelques-unes des innovations technologiques qui révolutionnent le monde des soins de santé et la recherche scientifique.

Les technologies soutiennent la recherche scientifique et participent activement aux traitements médicaux. Cependant, les idées innovantes n’ont pas toujours le succès ou la vie facile face aux organismes de réglementation, qui jouent un rôle décisif dans leur mise en œuvre.

Dans ce contexte, il arrive que des inventions nées dans de petites start-ups soient reprises par de grands groupes capables de les financer et de les mettre sur le marché. D’autre part, face à la concurrence croissante sur le marché (par exemple, le cas des génériques pour les grandes entreprises pharmaceutiques), les grands groupes financent la recherche scientifique afin d’obtenir de nouveaux brevets et l’exclusivité du marché.

L’intelligence artificielle dans la recherche scientifique

Dans le rapport « Progression 2018. Life Science 4.0 : securing value through data-driven platforms » EY définit les « entreprises de données » et donc les entreprises technologiques comme toutes celles qui développent des produits et services de santé. Inversement, toutes les entreprises technologiques qui ont accès à des informations liées à la santé sont des entreprises de soins de santé.

Parmi les technologies liées à la santé, l’intelligence artificielle, qui est utilisée pour suivre les patients, aider les médecins à établir des diagnostics et découvrir de nouveaux médicaments, semble être celle qui peut faire faire un bond en avant au monde de la santé.

En ce qui concerne la recherche scientifique, selon les statistiques de Global Insight, la part de marché de la découverte de nouveaux médicaments grâce à l’intelligence artificielle dépasse désormais 35 %.

L’IA joue un rôle important dans la conception, la découverte, l’identification et le criblage des molécules, en permettant l’identification de modèles impossibles pour l’homme. Parmi les avantages, citons la rapidité des résultats, la réduction de l’impact économique et un processus de développement plus efficace grâce à l’identification d’une population de patients appropriée, la réduction (voire l’élimination) de certaines études et même (bien que ce soit pour l’instant une possibilité lointaine) la prédiction des effets chez un patient virtuel.

Big Pharma a déjà entamé des collaborations avec des entreprises axées sur l’IA pour la recherche scientifique. Citons par exemple GSK et Sanofi avec la société Exscientia et Genentech, la division pharmaceutique de la holding Hoffmann-La Roche, en partenariat avec Gns Healthcare pour la recherche scientifique sur le cancer grâce à l’utilisation de la plateforme Refs.

D’un point de vue réglementaire, la FDA encourage l’utilisation de l’intelligence artificielle et de la santé numérique. En avril dernier, Scott Gottlieb, commissaire de la FDA, a également annoncé que l’agence mettait en œuvre une nouvelle approche de l’examen de l’intelligence artificielle et qu’elle avait déjà approuvé des technologies telles que le logiciel Viz.ai de la société pour la reconnaissance préventive des accidents vasculaires cérébraux.

Dans tous les cas, les aspects réglementaires ont un impact majeur sur la mise en œuvre de nouvelles idées, tant en termes de besoin clinique que d’effort technologique et scientifique pour les mettre en œuvre. Cela peut imposer des limites pratiques à la recherche scientifique soutenue par les nouvelles technologies. Il est donc conseillé, dès le début d’un projet, de toujours garder à l’esprit quelles seront les implications réglementaires.

Essais cliniques virtuels

Les essais cliniques virtuels, c’est-à-dire la réalisation d’un essai clinique à distance pour recueillir des données sur la sécurité et l’efficacité d’une molécule ou d’un dispositif médical, ne sont pas nouveaux. En fait, la première étude partiellement à distance a été menée en 2001 par Ely Lilly sur le tadalfil.

Les patients ont été invités à se rendre au centre de recherche et à remplir un questionnaire en ligne. En 2011, Pfizer a lancé le premier essai clinique entièrement virtuel. Du recrutement des patients au suivi et à la collecte des données, l’essai s’est déroulé en ligne. L’objectif de Pfizer, qui menait en parallèle un essai traditionnel, était de tester la faisabilité du virtuel pour de futures études.

Malheureusement, l’essai virtuel de Pfizer, en raison de l’âge avancé des patients recrutés et de l’impossibilité d’utiliser les nouvelles technologies, ne s’est pas révélé aussi efficace que l’essai traditionnel.

En 2017, Sanofi a exprimé son intention d’utiliser des essais virtuels pour les essais cliniques et a conclu un accord avec Science 37, une société qui utilise la technologie mobile et la télémédecine pour la collecte de données et le suivi à distance des patients.

En 2018, Norvatis conclut également un accord avec Science 37 dans le but de lancer jusqu’à 10 essais virtuels dans les trois prochaines années.

Pour la recherche scientifique, les avantages des essais virtuels sont considérables :

• Le recrutement des patients est plus facile et leur nombre plus important, car il n’y a plus de limites géographiques ou physiques ;
• le suivi et la collecte de données sont continus et personnalisés dans le détail ;
• Les temps d’essai sont plus rapides car le nombre de patients est plus important et plus hétérogène, et les échecs éventuels sont immédiatement détectables ;
• les coûts sont faibles par rapport à la méthode traditionnelle.

On peut toutefois être sceptique quant à l’âge des patients, qui ne peuvent pas toujours être recrutés via les réseaux sociaux ou les campagnes en ligne, à la sensibilité et à la sécurité des données traitées par les applications en ligne, et à l’absence de contact humain entre le patient et le chercheur, qui nécessite une implication constante du patient et une forte motivation de sa part.

Recherche scientifique : télémédecine

D’un point de vue réglementaire, la FDA a exprimé des avis positifs sur l’utilisation appropriée de la technologie pour les essais virtuels, mais nous sommes encore en phase d’apprentissage. L’organisme gouvernemental souhaite notamment recueillir des avis sur quatre points précis : comment encourager l’adoption d’outils technologiques pour les essais cliniques ; quels sont les obstacles ; comment les nouveaux modèles de recherche affecteront les patients ; et si les exigences réglementaires sont limitatives.

La FDA est en tout cas favorable aux essais virtuels, comme en témoigne l’approbation par la startup Transparency Life Science de Boston d’un protocole d’essai entièrement télémonitoré en seulement 30 jours.

Imprimantes 3D pour les compléments alimentaires et les médicaments

Les imprimantes 3D dans le secteur médico-scientifique présentent des applications remarquables. Ils peuvent être utilisés pour fabriquer des prothèses personnalisées, imprimer des tissus, de la peau, des organes et des organoïdes pour l’expérimentation et la transplantation, produire des médicaments et des instruments médicaux.

Parmi les principaux avantages : la personnalisation des soins, des dispositifs ou des traitements et la réduction des coûts (avec une couverture sanitaire accrue).

Dans le domaine pharmacologique, certains chercheurs anglais ont déjà testé une pilule produite avec une imprimante 3D contenant plusieurs médicaments à l’intérieur et des temps de libération différents, mais pas encore sur le marché.

D’autre part, le premier complément personnalisé fabriqué à l’aide d’une imprimante 3D est déjà sur le marché des nutraceutiques. Le complément est produit par la startup Multiply Labs, fondée à San Francisco par deux chercheurs italiens, Alice Menocchi et Federico Parietti.

Sur le site officiel de Multiply Labs, il est possible de « concevoir le supplément » en fonction des besoins spécifiques du consommateur. On vous pose une série de questions telles que l’objectif que vous souhaitez atteindre en prenant le complément (par exemple, la santé des yeux, l’augmentation de l’énergie, la santé cardiaque, etc.), le délai de libération du complément, le type de régime alimentaire, les allergies ou intolérances, etc.

Le supplément est automatiquement compilé à partir des réponses du consommateur avec les quantités de composants et les délais de diffusion. Une fois terminé, vous pouvez recevoir le produit emballé directement chez vous.

L’usine de fabrication de Multiply Labs est certifiée par le California Department of Public Health et respecte les normes GMP. (bonnes pratiques de fabrication). Les deux chercheurs italiens ont toujours eu pour objectif de mettre en œuvre la capsule 3D sur les médicaments, mais la décision de l’appliquer d’abord aux compléments alimentaires s’est avérée stratégique pour la réglementation, car il n’existe pas d’essais cliniques pour les compléments et être sur le marché signifie attirer plus facilement les investisseurs.

En fait, comme l’explique Alice Menocchi : « Les nutraceutiques étaient le moyen le plus rapide de commercialiser notre plateforme technologique, car ils sont moins réglementés que les médicaments en raison de leurs implications différentes pour la santé : la plateforme d’administration de suppléments nous permet de produire des capsules personnalisées en termes de quantité de suppléments et de temps de libération. L’idée est venue de l’industrie pharmaceutique et c’est vers elle que nous aimerions revenir.

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