Des scientifiques israéliens développent l’IA pour traiter le cancer
Un algorithme d’intelligence artificielle pour identifier un groupe de « mutations ponctuelles » qui causent le cancer dans TP53 – un gène impliqué dans environ la moitié de toutes les tumeurs cancéreuses – a été développé pour la première fois dans le monde par un groupe de chercheurs du Centre médical de l’Université Hadassah à Jérusalem.
Une mutation ponctuelle se produit dans un génome lorsqu’une seule paire de bases est ajoutée, supprimée ou modifiée. Bien que la plupart des mutations ponctuelles soient bénignes, elles peuvent également avoir diverses conséquences fonctionnelles, notamment des changements dans l’expression des gènes ou des altérations des protéines codées.
L’équipe, dirigée par le Dr Shai Rosenberg, a élaboré un ensemble de règles à suivre dans les opérations de résolution de problèmes qui permettront aux médecins de fournir un traitement personnalisé pour ces porteurs de mutations.
La percée significative dans la recherche sur le cancer pourrait sans aucun doute servir de plate-forme pour le développement d’un traitement personnalisé pour les porteurs de telles mutations et lutter avec succès contre le cancer dont ils souffrent, a déclaré l’équipe.
« C’est une excellente nouvelle pour le monde et la recherche sur le cancer… Nous sommes fiers de faire partie d’une percée aussi importante. »
Le développement initial et vital a été publié dans la prestigieuse revue Briefings in Bioinformatics sous le titre « TP53_PROF: un modèle d’apprentissage automatique pour prédire l’impact des mutations faux-sens dans TP53 ». L’article a reçu le deuxième plus grand nombre de vues dans l’histoire de la revue, et son influence se répercute dans le monde entier.
Rosenberg est spécialiste en neurologie et neuro-oncologie et directeur du Laboratoire de biologie computationnelle du cancer à l’Institut Sharett d’oncologie du centre médical Ein Kerem.
Comment le cancer se développe-t-il?
Lorsque certains changements se produisent dans les cellules humaines, ils sont susceptibles de devenir des cellules cancéreuses, a-t-il déclaré.
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« Chacun de nous porte un gène appelé TP53, dont la fonction est de protéger les cellules normales du corps en corrigeant les changements génétiques », a déclaré Rosenberg. « Lorsque trop de changements se produisent, le gène provoque un « suicide » planifié de la cellule, empêchant ainsi la cellule de devenir cancéreuse. Un changement génétique dans le gène TP53 endommager le mécanisme de défense de l’organisme et provoque le cancer, et en effet ce mécanisme est répandu et apparaît dans la moitié de toutes les tumeurs. Il est considéré comme le gène le plus important en biologie du cancer».
« Aujourd’hui, nous pouvons déjà dire que les porteurs d’une mutation du gène TP53 courent un risque accru de développer un cancer à un âge précoce », a-t-il déclaré. « Dans le gène TP53, il existe 2 314 mutations ponctuelles différentes, dont certaines causent une altération de la fonction du gène et un cancer, et d’autres n’affectent pas du tout le gène et n’ont donc aucune signification médicale. »
« Les cliniciens du monde entier ont des informations sur moins de 10% des mutations possibles du gène, de sorte que les porteurs de ces mutations sont dans une grave incertitude. Sont-ils à risque de cancer ? Doivent-ils faire des tests pour la détection précoce ? Doivent-ils accoucher in vitro pour éviter que la mutation ne soit transmise à leur progéniture ?»
« Après beaucoup de travail avec les meilleurs scientifiques et médecins de Hadassah, ils ont développé la méthode pour identifier dans le gène un grand groupe de mutations qui causent le cancer et un grand groupe de mutations neutres qui ne causent pas le cancer », a déclaré Rosenberg.
Son groupe de recherche était composé de Gil Ben-Cohen et d’autres étudiants des facultés de médecine et d’informatique du programme Sagol de médecine computationnelle de l’Université hébraïque de Jérusalem. Avec le professeur Thierry Soussi de l’Université de la Sorbonne en France, chercheur de renommée mondiale dans l’étude du gène TP53, ils ont développé l’algorithme à Hadassah.
Après la découverte, l’équipe a utilisé des méthodes d’apprentissage automatique pour former un algorithme d’intelligence artificielle qui apprend de ces mutations et crée un modèle prédictif appliqué à l’ensemble des 2 314 mutations possibles. Ce modèle classe les mutations comme cancérigènes ou neutres. Le modèle qu’ils ont créé a une grande précision de 96,5%, permettant des tests sur les patients et un traitement éventuel.
« C’est une excellente nouvelle pour le monde et la recherche sur le cancer », a déclaré Rosenberg. « Il n’y a toujours pas de médicament approuvé pour ce gène car les médicaments sont en cours d’essais cliniques. Une fois que nous pourrons identifier les mutations qui endommagent le gène et se retrouvent dans le cancer, nous serons en mesure de prescrire efficacement de tels médicaments aux bonnes personnes».
« De plus, dans la leucémie lymphoïde chronique, par exemple, l’identification précise des mutations dans le gène influence la décision de traitement. Plus nous en savons sur la base de la maladie, mieux nous pouvons adapter le traitement au patient. Nous sommes fiers de faire partie d’une percée aussi importante. »
Source Jerusalem Post
