Le professeur Carsten Claussen recherche depuis plus de 25 ans. \u00abLe seul ingr\u00e9dient actif qui arrive en pharmacie est comme l’aiguille proverbiale dans une botte de foin\u00bb, explique le responsable du site de Hambourg de l’Institut Fraunhofer de m\u00e9decine translationnelle et de pharmacologie ITMP. <\/p>\n<\/div>\n
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Une fois, r\u00e9v\u00e8le Claussen, il a presque r\u00e9ussi. Mais le pr\u00e9tendu m\u00e9dicament contre la maladie d\u2019Alzheimer n\u2019a eu aucun effet sur l\u2019homme. \u00ab\u00a0Ma femme pensait que nous allions devenir riches. Malheureusement, j’ai d\u00fb la d\u00e9cevoir\u00a0\u00bb, se souvient-il. \u00ab Je resterai donc au Fraunhofer \u2013 et avec joie ! \u00bb Apr\u00e8s tout, il a d\u00e9j\u00e0 accompli beaucoup de choses. <\/p>\n<\/div>\n\n\n
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Criblage \u00e0 haut d\u00e9bit gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019IA<\/h2>\n Avec beaucoup de pers\u00e9v\u00e9rance et de savoir-faire, Claussen et son \u00e9quipe passent au peigne fin des biblioth\u00e8ques de substances, qui contiennent souvent des centaines de milliers, voire plus, de mol\u00e9cules, pour un \u00ab hit \u00bb. C’est ce que les experts d\u00e9crivent comme un coup prometteur qui peut s’ancrer sur une cible active pr\u00e9alablement identifi\u00e9e dans l’organisme, la cible, et, par exemple, bloquer la croissance des cellules tumorales. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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L\u2019\u00e9quipe effectue des criblages dits \u00e0 haut d\u00e9bit, dans lesquels les mol\u00e9cules sont automatiquement test\u00e9es pour voir si et comment elles interagissent avec la cible. Claussen : \u00ab Bien entendu, nous ne nous contentons pas de v\u00e9rifier n\u2019importe quelle mol\u00e9cule, mais essayons plut\u00f4t de s\u00e9lectionner \u00e0 l\u2019avance les plus pertinentes. \u00bb <\/p>\n<\/div>\n
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Pour ce faire, les chercheurs utilisent les donn\u00e9es existantes sur les structures chimiques et les propri\u00e9t\u00e9s biologiques des mol\u00e9cules, telles que le m\u00e9tabolisme ou l’interaction des prot\u00e9ines, et entra\u00eenent des mod\u00e8les d’IA qui aident \u00e0 pr\u00e9dire les structures id\u00e9ales des principes actifs : \u00ab\u00a0Cela nous permet de r\u00e9duire beaucoup plus pr\u00e9cis\u00e9ment le groupe de substances en question. Notre recherche devient plus rapide, plus sp\u00e9cifique et plus intelligente. Les chances d’obtenir une r\u00e9ponse doublent.\u00a0\u00bb<\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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D\u00e9couverte d\u2019un nouvel effet d\u2019une substance contre l\u2019\u00e9pilepsie<\/h2>\n Leur plus r\u00e9cent succ\u00e8s : ils ont d\u00e9couvert un compos\u00e9 efficace contre l\u2019\u00e9pilepsie chez les enfants. Ils ont trouv\u00e9 ce qu\u2019ils cherchaient dans une biblioth\u00e8que de r\u00e9utilisation, une collection de substances d\u00e9j\u00e0 approuv\u00e9es pour une indication m\u00e9dicale sp\u00e9cifique. Claussen : \u00ab L\u2019id\u00e9e est \u00e9vidente qu\u2019un m\u00e9dicament peut \u00e9galement avoir des effets b\u00e9n\u00e9fiques sur d\u2019autres parties du corps. \u00bb <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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L’avantage : le temps et les co\u00fbts de d\u00e9veloppement sont r\u00e9duits car de nombreux tests ne sont plus n\u00e9cessaires et certaines phases de d\u00e9veloppement peuvent \u00eatre saut\u00e9es. Les risques impliquant des connexions jusque-l\u00e0 inconnues peuvent \u00e9galement \u00eatre \u00e9limin\u00e9s. <\/p>\n<\/div>\n
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Car tous les hits ne conviennent pas comme principe actif : la substance peut \u00eatre toxique, se d\u00e9composer rapidement dans le s\u00e9rum sanguin ou provoquer des effets secondaires dangereux. Ceci est d\u00e9termin\u00e9 par des tests approfondis sur des cultures cellulaires, sur des animaux et plus tard, si tout se passe bien, \u00e9galement sur des humains. Claussen : \u00ab Il faudra environ cinq \u00e0 sept ans avant que le m\u00e9dicament puisse \u00eatre administr\u00e9 aux premiers sujets test\u00e9s. Les taux d’\u00e9chec sont incroyablement \u00e9lev\u00e9s. \u00bb <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Le d\u00e9veloppement co\u00fbte 2,8 milliards de dollars am\u00e9ricains \u2013 par m\u00e9dicament<\/h2>\n Selon l’Association des entreprises de recherche pharmaceutique (vfa), sur 10 000 substances potentiellement efficaces, environ neuf sont test\u00e9es sur l’homme et une seule arrive ensuite sur le march\u00e9. <\/p>\n<\/div>\n
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Il n\u2019est donc pas surprenant que le d\u00e9veloppement d\u2019un nouveau m\u00e9dicament soit co\u00fbteux et prenne beaucoup de temps : le co\u00fbt total s\u2019\u00e9l\u00e8ve aujourd\u2019hui en moyenne \u00e0 2,8 milliards de dollars. Il faut compter douze ans entre la premi\u00e8re id\u00e9e et son approbation \u2013 le sommet actuel d\u2019une tendance qui se poursuit sans interruption depuis les ann\u00e9es 1950. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Une raison importante : les produits pharmaceutiques deviennent de plus en plus complexes. Alors qu\u2019au d\u00e9part les maladies aux m\u00e9canismes d\u2019action simples ou aux sympt\u00f4mes r\u00e9pandus tels que les maux de t\u00eate ou les br\u00fblures d\u2019estomac constituaient les principaux objectifs de d\u00e9veloppement, il s\u2019agit aujourd\u2019hui de cancers ou de maladies rhumatismales syst\u00e9miques. Ceux-ci affectent de nombreux processus biologiques dans le corps et ne peuvent \u00eatre trait\u00e9s efficacement qu’avec des th\u00e9rapies combin\u00e9es de plusieurs principes actifs.<\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Les m\u00e9canismes de la maladie sont complexes et souvent mal compris, ce qui rend difficile l\u2019\u00e9laboration de cibles. \u00abL’IA peut aussi nous aider beaucoup ici\u00bb, est convaincu Claussen. Cela permet de prendre en compte de nombreux param\u00e8tres influen\u00e7ant la maladie, de les combiner entre eux et ainsi d’identifier des cibles essentielles. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Les tests sur les animaux ne sont plus absolument n\u00e9cessaires<\/h2>\n Une fois qu\u2019un ingr\u00e9dient actif prometteur est trouv\u00e9, son efficacit\u00e9 et sa s\u00e9curit\u00e9 sont test\u00e9es. Les efforts et les longs d\u00e9lais d’approbation des exp\u00e9rimentations animales peuvent d\u00e9sormais \u00eatre \u00e9vit\u00e9s dans de nombreux cas : le Dr Julia Neubauer, directrice g\u00e9n\u00e9rale du Centre de projets Fraunhofer pour la technologie des processus de cellules souches, et son coll\u00e8gue le professeur Florian Groeber-Becker, responsable du Centre de traduction Fraunhofer pour les th\u00e9rapies r\u00e9g\u00e9n\u00e9ratives, travaillent ensemble \u00e0 W\u00fcrzburg sur des mod\u00e8les tissulaires innovants \u00e0 base de cellules pour le test de m\u00e9dicaments. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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En plus des cellules primaires provenant de divers tissus tels que la peau ou l’\u0153il, ils utilisent des cellules souches pluripotentes induites ou cellules iPS en abr\u00e9g\u00e9 – des cellules souches cr\u00e9\u00e9es artificiellement \u00e0 partir desquelles diff\u00e9rents types de cellules peuvent \u00eatre cultiv\u00e9s. Entre autres choses, celles-ci pr\u00e9sentent l’avantage d’\u00eatre uniformes et reproductibles, tandis que les cellules primaires peuvent varier. De plus, certaines cellules primaires comme les cellules du muscle cardiaque ou les cellules neuronales sont difficiles \u00e0 isoler et \u00e0 cultiver. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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L\u2019alternative : des mod\u00e8les de tests humains issus de la bo\u00eete de P\u00e9tri<\/h2>\n Un autre avantage majeur de ces mod\u00e8les tissulaires est qu\u2019ils peuvent reproduire des \u00e9tats ou des m\u00e9canismes pathologiques sp\u00e9cifiques. <\/p>\n<\/div>\n
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\u00abUn animal de laboratoire n’est initialement pas malade, ce qui signifie qu’il faut d’abord provoquer la pathologie avant de pouvoir effectuer des tests\u00bb, explique Groeber-Becker. En revanche, les mod\u00e8les tissulaires ne posent pas seulement de probl\u00e8mes \u00e9thiques, mais ils fournissent \u00e9galement de bien meilleurs r\u00e9sultats. Neubauer : \u00ab En gros, je mets la personne atteinte dans la bo\u00eete de P\u00e9tri. \u00bb<\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Il faut trois \u00e0 six semaines avant que les mod\u00e8les de test humains soient pr\u00eats \u00e0 \u00eatre utilis\u00e9s. \u00abAvec les cardiomyocytes, c’est-\u00e0-dire les cellules du muscle cardiaque, nous avons apr\u00e8s seulement sept jours de petits agr\u00e9gats battants qui se contractent comme de petits c\u0153urs\u00bb, se r\u00e9jouit Neubauer. Ils m\u00fbrissent ensuite et sont cultiv\u00e9s dans certaines conditions de mani\u00e8re \u00e0 cr\u00e9er des tissus tridimensionnels, appel\u00e9s organo\u00efdes. Ces c\u0153urs mod\u00e8les, qui ont \u00e0 peu pr\u00e8s la taille d\u2019une t\u00eate d\u2019\u00e9pingle, peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour tester l\u2019impact de m\u00e9dicaments cardiaques innovants sur la force ou le rythme de contraction.<\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Diff\u00e9rents principes actifs peuvent \u00e9galement \u00eatre test\u00e9s les uns \u00e0 la suite des autres ou en combinaison sur un m\u00eame mod\u00e8le sans aucun probl\u00e8me. Groeber-Becker : \u00ab\u00a0Avec nos mod\u00e8les de peau, qui ont \u00e0 peu pr\u00e8s la taille d’un ongle, vous pouvez m\u00eame masser une formulation, par exemple une cr\u00e8me, avec un coton-tige.\u00a0\u00bb <\/p>\n<\/div>\n
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Les mod\u00e8les de tissus prennent beaucoup plus de temps et sont plus rentables<\/h2>\n Les mod\u00e8les peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pendant environ une \u00e0 deux semaines, apr\u00e8s quoi les cellules sont trop vieilles et perdent progressivement leur fonctionnalit\u00e9. Selon Groeber-Becker, il n\u2019est pas encore possible d\u2019\u00e9viter compl\u00e8tement les tests sur les animaux lors du d\u00e9veloppement de m\u00e9dicaments. \u00ab Mais nous travaillons pour faire en sorte qu\u2019ils soient de moins en moins n\u00e9cessaires. \u00bb<\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Groeber-Becker rapporte que l’int\u00e9r\u00eat pour les mod\u00e8les tissulaires et les organo\u00efdes est \u00e9lev\u00e9 parce qu’ils pr\u00e9sentent un autre avantage d\u00e9cisif : \u00ab\u00a0Des \u00e9conomies de temps et d’argent significatives sont r\u00e9alis\u00e9es car nos mod\u00e8les humains augmentent le pouvoir pr\u00e9dictif. Cela signifie que vous pouvez pr\u00e9dire beaucoup plus pr\u00e9cis\u00e9ment comment le principe actif se comportera chez l’homme et si les \u00e9tudes cliniques en valent la peine.\u00a0\u00bb<\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Le recrutement des participants \u00e0 l\u2019\u00e9tude prend beaucoup de temps<\/h2>\n Mais m\u00eame si le pronostic est favorable, seuls certains des candidats m\u00e9dicaments les plus prometteurs finissent par trouver des patients. L\u2019un des plus grands obstacles \u00e0 la recherche sur les m\u00e9dicaments reste encore \u00e0 relever : le recrutement de participants aux \u00e9tudes cliniques. <\/p>\n<\/div>\n
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Jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent, les sujets de test \u00e9taient principalement recherch\u00e9s manuellement. Les employ\u00e9s des cliniques et des cabinets v\u00e9rifient leur base de patients et la comparent au catalogue d’exigences de l’\u00e9tude respective – un processus laborieux, long et souvent infructueux : au moins 20 % de toutes les \u00e9tudes cliniques \u00e9chouent parce qu’il n’y a pas suffisamment de candidats. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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L’IA prend en charge la recherche dans les bases de donn\u00e9es de patients<\/h2>\n Une nouvelle solution bas\u00e9e sur l’IA, d\u00e9velopp\u00e9e \u00e0 l’Institut Fraunhofer pour les syst\u00e8mes d’analyse et d’information intelligents IAIS \u00e0 Sankt Augustin pr\u00e8s de Bonn, apporte une solution. Il permet d’extraire facilement des informations pertinentes \u00e0 partir d’un texte continu tel que l’anamn\u00e8se ou les lettres du m\u00e9decin et de les comparer aux crit\u00e8res d’inclusion et d’exclusion des \u00e9tudes cliniques. Par exemple, la base de donn\u00e9es d’une clinique peut \u00eatre consult\u00e9e en quelques secondes. Le format de fichier dans lequel les informations sont enregistr\u00e9es n’a pas d’importance. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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\u00ab\u00a0Les mod\u00e8les d’IA actuels peuvent g\u00e9rer des donn\u00e9es multimodales, notamment des images ou des tableaux. Nous travaillons actuellement \u00e0 l’int\u00e9gration de tels mod\u00e8les dans nos solutions\u00a0\u00bb, explique Sina Mackay, data scientist chez Fraunhofer IAIS. La comparaison avec les catalogues d’exigences des \u00e9tudes en cours, qui sont publi\u00e9s sur des sites Internet centraux tels que le registre des essais cliniques de l’UE, pourrait \u00eatre effectu\u00e9e automatiquement. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Une application devrait faciliter la mise en relation pour tout le monde<\/h2>\n Mais il n’y a pas que l’industrie pharmaceutique : de nombreux patients recherchent \u00e9galement des \u00e9tudes qui leur conviennent – par exemple pour avoir acc\u00e8s \u00e0 des th\u00e9rapies innovantes ou pour soutenir la recherche m\u00e9dicale et ainsi aider d’autres personnes atteintes de maladies similaires. <\/p>\n<\/div>\n
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Pour eux, l’\u00e9quipe Fraunhofer IAIS a travaill\u00e9 avec des partenaires pour cr\u00e9er un prototype d’application capable de comparer les donn\u00e9es personnelles du dossier \u00e9lectronique du patient (ePA) avec les profils d’exigences des \u00e9tudes publi\u00e9es sur les sites Web. \u00ab\u00a0La probabilit\u00e9 d’un succ\u00e8s augmente lorsque les deux parties impliqu\u00e9es recherchent activement, c’est-\u00e0-dire les d\u00e9veloppeurs de m\u00e9dicaments et les patients\u00a0\u00bb, explique Mackay. Le recrutement des participants \u00e0 l\u2019\u00e9tude pourrait alors \u00eatre beaucoup plus rapide, plus efficace et plus efficace. <\/p>\n<\/div>\n\n<\/div>\n<\/aside>\n
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Avant que l’application DATACARE puisse acc\u00e9der au dossier \u00e9lectronique du patient, il faut, entre autres, clarifier les questions juridiques et garantir la protection des donn\u00e9es. Mackay : \u00ab De plus, tous les documents pertinents devraient bien entendu \u00eatre disponibles dans le dossier \u00e9lectronique du patient, ce que nous ne pouvons pas supposer pour le moment. \u00bb Elle reste toutefois confiante : \u00ab Un d\u00e9but a \u00e9t\u00e9 fait. \u00bb <\/p>\n<\/div>\n
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