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IA et Oncologie : l’IRT Saint Exupéry et l’IUCT-Oncopole collaborent pour faire avancer la recherche en cancérologie

Le 17 mai dernier, deux instituts toulousains, l’IRT Saint Exupéry et l’IUCT-Oncopole, centre d’expertise européen en oncologie, ont conclu un partenariat centré sur l’intelligence artificielle. Celui-ci a pour objectif la mutualisation de compétences de pointe autour de projets de recherche basés sur l’IA destinés à améliorer la prévention, le diagnostic et les soins en oncologie notamment par la prédiction de l’efficacité thérapeutique. Deux de ces projets sont déjà à un stade avancé.

IRT Saint Exupéry

L’Institut de Recherche Technologique Saint Exupéry a pour objectif d’accélérer la recherche scientifique, technologique et le transfert vers les industries aéronautiques et spatiales pour le développement de solutions innovantes fiables, robustes, certifiables et durables. Fondation de recherche privée, soutenue par l’Etat français, l’IRT se donne pour mission de promouvoir la recherche technologique française au profit de l’industrie et de développer l’écosystème des secteurs de l’aéronautique, du spatial et des systèmes critiques en donnant accès à ses projets de recherche, ses plateformes technologiques et ses expertises.

Sur ses sites de Toulouse, Bordeaux, Montpellier, Sophia Antipolis et Montréal, ingénieurs, chercheurs, experts et doctorants issus des milieux industriels et académiques collaborent
autour de projets de recherche et de prestations de R&T adossés à des plateformes technologiques dans 4 axes : les technologies de fabrication avancées, les technologies plus vertes, les méthodes & outils pour le développement des systèmes complexes et les technologies intelligentes.

L’IUCT-Oncopole

L’IUCT-Oncopole est composé de l’Institut Claudius Regaud, centre de lutte contre le cancer et de plusieurs équipes du CHU de Toulouse. Sur un même site, les deux établissements réunissent l’expertise de 1 500 professionnels spécialisés en cancérologie. L’Institut est situé au cœur d’un campus regroupant des acteurs privés et publics investis dans la lutte contre le cancer. Trois missions lui sont confiées : le soin, la recherche et l’enseignement.

L’institut regroupe toutes les disciplines cancérologiques indispensables pour détecter, traiter et suivre la maladie : chirurgie, médecine, radiothérapie et curiethérapie, médecine nucléaire, imagerie interventionnelle, biologie et anatomopathologie et offre aux patients un programme de soins personnalisé, fruit d’une concertation entre différents spécialistes. Plus de 10 000 nouveaux patients y sont soignés chaque année et plus d’un sur huit est inscrit dans des études cliniques.

D’autre part, les médecins et les chercheurs travaillent au quotidien sur des programmes d’innovations thérapeutiques. L’IUCT-Oncopole a d’ailleurs signé en mars dernier un protocole d’accord avec Airbus pour développer des projets de recherche pour lutter contre le cancer grâce à l’IA.

La collaboration IRT Saint Exupéry – IUCT-Oncopole

Les synergies existantes entre l’IRT et l’IUCT-Oncopole, ainsi que leur engagement commun à miser sur le potentiel de l’IA appliquée aux système critiques, sont à la base de cette collaboration. Elle permettra aux deux instituts de mutualiser leurs compétences complémentaires dans les champs de la recherche fondamentale et de la recherche appliquée pour faire évoluer les connaissances et la prise en charge en oncologie.

Jean-Pierre Delord, Directeur général de l’Institut Claudius Regaud et Administrateur de l’IUCT-Oncopole explique:

« Le Futur de l’oncologie doit se construire avec tous les acteurs qui peuvent contribuer à faire accélérer la recherche en oncologie. Elargir nos collaborations au-delà de notre écosystème “santé” fait partie de notre stratégie. Après un premier accord signé avec Airbus, nous nous réjouissons de ce nouveau partenariat conclu avec l’IRT Saint Exupéry qui va une fois de plus nous permettre de faire tomber des freins et des verrous technologiques. Concrètement, côté recherche, les nouveaux outils de la biologie nous imposent de collectionner, ranger et modéliser des données de plus en plus complexes, tandis que du point de vue de l’hôpital il s’agit d’améliorer la prise en charge des patients, de gérer les évolutions technologiques et d’intégrer des informations de nature très différente. Toute avancée profitera, in fine, à nos patients. »

L’IUCT-Oncopole bénéficie de l’expertise en IA des systèmes critiques, acquise depuis plusieurs années sur les problématiques de la filière aéronautique, de l’IRT qui s’applique  naturellement au domaine de la santé, lui-même constitué de nombreux systèmes complexes et critiques. De leur côté, l’IRT et ses membres industriels et académiques, en mettant leur expertise au profit d’un nouveau champ applicatif, tireront eux-aussi profit de cette collaboration, en termes de fondamentaux mathématiques par exemple, ou pour
recruter de nouveaux talents, ou encore obtenir des financements pour de prochains projets de recherche.

Magali Vaissière, présidente de l’IRT Saint Exupéry, déclare :

« Une mission importante de notre institut est de développer l’écosystème pour les secteurs de l’aéronautique, du spatial et des systèmes critiques en donnant accès à nos projets de recherche, nos plateformes technologiques & notre expertise. L’IA pour la Santé comme pour tous les systèmes critiques exige une marge d’erreur prévue égale à 0. En effet, si elle n’était pas anticipée par les experts, la moindre erreur provenant d’un système complexe pourrait avoir de lourdes conséquences. Ainsi, l’expertise que nous avons accumulée dans le cadre de nos projets de recherche en IA, en particulier sur les systèmes critiques, est aussi applicable à la santé. Cette collaboration, basée sur l’excellence et le partage de connaissances, profitera autant à la communauté scientifique qu’aux patients. »

Ce partenariat, prévu pour un an mais qui pourrait se prolonger au-delà, repose sur quatre axes scientifiques : systèmes critiques, y compris fonctionnant en temps réel, données omiques multimodales, assistance à la décision et processus décisionnels, apprentissage fédéré et opérations cliniques.

Les projets de recherche de ce partenariat

Une équipe de R&D de l’IRT est hébergée sur le site de l’IUCT-Oncopole durant cette année. Des duos IRT/ Oncopole vont mener des projets de recherche concrets en IA.

Deux projets, parmi la dizaine identifiée comme porteurs par les partenaires, sont déjà à un stade avancé :

Le Projet PIRAT (Personalized Intelligent RadioTherapy) co-piloté par le Pr Elisabeth Moyal, Chef du département de radiothérapie de l’IUCT-Oncopole et Ahmad Berjaoui, ingénieur à l’IRT Saint Exupéry.

Ce projet a pour objectif de prédire la réponse des patients au traitement par radiothérapie et immunothérapie grâce à l’analyse de multi-données issues de prélèvements sanguins et de données IRM. Plus de 100 patients traités dans le cadre d’un essai clinique composent l’échantillon de recherche à l’échelle nationale. Le modèle attendu devra être capable de saisir les points communs ou les différences de profils de données IRM et de facteurs biologiques chez des patients pour qui le traitement sera efficace afin d’affiner la prise en charge thérapeutique la plus adaptée à chaque patient.

« IA pour l’assistance à la prévention du risque péri-opératoire », co-piloté par le Dr Régis Fuzier, Chef du département Anesthésie de l’IUCT-Oncopole et Benjamin Déporte
Leader Technique en IA et Santé à l’IRT Saint Exupéry.

Les anesthésistes de l’IUCT-Oncopole et les équipes de l’IRT Saint Exupéry développent un modèle d’assistance à la prévention de l’hypotension artérielle qui est un risque péri-opératoire. Cette baisse de la tension artérielle est un symptôme commun de l’anesthésie et peut être un facteur de mortalité et de morbidité post-opératoire. Actuellement, il n’existe pas de modèle prédictif dans le cadre de la chirurgie majeure (non cardiaque) pour anticiper un épisode hypotensif, sans dispositif de monitorage spécifique et onéreux.

En développant un modèle prédictif basé sur l’IA, les paramètres seront incrémentés en temps réel, le personnel médical pourra ainsi détecter les signaux et anticiper l’hypotension.


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Pierre-yves Gerlat

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