Patient virtuel : peut-il prédire l’effet d’un traitement ?

Intervenant 10:00

Bienvenue dans le podcast du magazine Tangente.

Intervenant 20:03

Bonjour, ravie d'être là pour ce grand décryptage.

Intervenant 10:06

Aujourd'hui, on va plonger dans un sujet qui est absolument fascinant. Et pour vous mettre tout de suite dans le bain, il faut faire un petit saut dans le temps. En 2013, une actrice mondialement connue a pris une décision d'une radicalité inouïe.

Intervenant 20:18

Ah oui, l'amputation préventive de ses deux seins.

Intervenant 10:21

Exactement, suivie d'ailleurs deux ans plus tard par celle de ses ovaires. Et ce qui est vraiment terrifiant d'une certaine manière, c'est que cette décision médicale ultra lourde, elle n'a pas été dictée par une maladie.

Intervenant 20:32

Non, elle n'avait pas de tumeur à ce moment-là.

Intervenant 10:33

Voilà, cette décision a été dictée par un pourcentage, juste une probabilité calculée par un algorithme. Du coup, aujourd'hui, on explore cette révolution où les mathématiques appliquées, ce n'est plus juste de l'encre sur un tableau noir.

Intervenant 20:47

Non, c'est devenu une véritable boule de cristal pour lire notre avenir biologique. Enfin, c'est une bascule historique en fait.

Intervenant 10:54

Une bascule historique, oui. Et pour poser le décor, on peut remonter à un rapport de mars 2018, celui du mathématicien Cétric Villani sur l'intelligence artificielle.

Intervenant 21:04

Tout à fait. Un rapport qui affirmait que la santé devait absolument devenir un secteur stratégique pour l'IA.

Intervenant 11:10

Et la mission de notre décryptage d'aujourd'hui, c'est justement de comprendre l'ingénierie derrière ça. On va voir comment des statistiques de haute volée arrivent à simuler un traitement avant même qu'on touche à un vrai patient.

Intervenant 21:21

C'est ça. On va parler de modélisation informatique, de génétique et du vertige éthique que tout ça provoque.

Intervenant 11:28

Bref, un programme chargé. Alors pour bien saisir l'ampleur du truc, il faut d'abord regarder comment on teste les médicaments traditionnellement.

Intervenant 21:35

Oui, parce que pendant très longtemps, on s'appuyait sur deux piliers disons indéboulonnables. D'abord, on a la phase in vitro.

Intervenant 11:44

In vitro, donc dans les tubes à essai, sur des cellules isolées ?

Intervenant 21:48

Exactement. De la chimie de laboratoire classique. Et ensuite, on passe au in vivo. Donc là, c'est l'expérimentation sur le vivant. Ça va de la petite souris de laboratoire jusqu'aux vrais essais cliniques sur les humains.

Intervenant 12:01

D'accord. Mais ces étapes, elles sont hyper longues,

Intervenant 22:04

non ? Longues, très coûteuses et parfois imprévisibles. Et c'est là qu'une troisième dimension a fait son apparition.

Intervenant 12:10

Le in silico ?

Intervenant 22:12

Voilà le in silico.

Intervenant 12:14

Le terme est superbe d'ailleurs. Ça vient du silicium de nos ordinateurs, c'est ça ?

Intervenant 22:18

C'est exactement ça. En fait, on quitte la paillasse du labo pour entrer dans de la simulation purement mathématique.

Intervenant 12:24

Mais là, je t'avoue, j'ai une certaine perplexité. Je veux bien qu'on soit fan de technologie, mais le corps humain, c'est le chaos absolu.

Intervenant 22:33

C'est complexe, oui.

Intervenant 12:34

C'est des milliards de cellules qui interagissent dans tous les sens. Comment quelques lignes de code peuvent sérieusement modéliser ce bazar biologique ?

Intervenant 22:42

Le secret, il est dans le type de mathématiques qu'on utilise. On ne fait pas de simples additions ou des petits graphiques. On utilise massivement des équations différentielles.

Intervenant 12:51

Les fameuses équations différentielles ?

Intervenant 22:53

Oui, parce qu'en fait, la biologie n'est pas une photo figée. C'est un film qui tourne en continu.

Intervenant 12:59

D'accord.

Intervenant 23:00

Une tumeur qui grandit, un médicament qui se dissout dans le sang, qui traverse une membrane, puis qui est éliminé par les reins. Tout ça, c'est du mouvement. Et l'équation différentielle, c'est le langage mathématique du changement et de la vitesse.

Intervenant 13:14

Donc on prend un gros phénomène biologique et on le découpe en petites briques dynamiques.

Intervenant 23:18

C'est le principe. Les chercheurs fabriquent ce qu'on appelle un patient virtuel.

Intervenant 13:22

Un patient virtuel, carrément ?

Intervenant 23:24

Oui. Il faut s'imaginer un système avec des dizaines, voire des centaines d'équations qui sont toutes connectées. Par exemple, une équation décrit la vitesse à laquelle une cellule cancéreuse se divise. Une autre modélise le sang qui arrive pour nous ouvrir cette tumeur. Et une troisième va calculer comment la molécule du médicament s'accroche à la cellule. L'ordinateur résout tout ça en temps réel pour simuler l'événement biologique.

Intervenant 13:47

C'est fou. En fait, ça me fait penser au jeu vidéo Les Sims.

Intervenant 23:50

Ah oui ?

Intervenant 13:51

Bah oui, poussé à un niveau de complexité délirant, bien sûr. Dans Les Sims, si on enlève l'échelle de la piscine, le personnage finit par se noyer. Pas parce qu'il y a de la vraie eau, mais parce que le code dit que « épuisement sans issue » égale « noyade ».

Intervenant 24:05

C'est une excellente analogie.

Intervenant 14:07

En médecine in silico, on code les lois de la biochimie. Si une équation bloque l'accès à une protéine vitale, l'ordinateur calcule que la cellule cancéreuse virtuelle meurt.

Intervenant 24:16

C'est tout à fait ça. L'analogie de la règle codée est très juste. Par contre, en biologie, ces règles sont d'une complexité phénoménale. Du coup, il y a un risque majeur.

Intervenant 14:28

Lequel ?

Intervenant 24:30

Que le modèle mathématique se mette à halluciner.