Des outils d'IA et des partenariats font progresser la médecine de précision

Des chercheurs de l'Université Yale ont développé de nouveaux outils d'intelligence artificielle pour la médecine personnalisée, tandis que l'Université de Liverpool a lancé une collaboration avec la société de biotechnologie BPGbio, basée à Boston, pour accélérer la découverte de médicaments et les soins de santé de précision pilotés par l'IA.

À Yale, deux chercheurs d'un laboratoire universitaire ont utilisé le supercalculateur Delta du NCSA pour construire des outils tenant compte des variations génétiques individuelles. L'un de ces outils, un modèle linguistique génomique appelé UKBioBERT, a été pré-entraîné sur des variants génétiques réels d'environ 300 000 individus de la UK Biobank. En combinant UKBioBERT avec des architectures de pointe, les chercheurs ont créé UKBioFormer et UKBioZoi pour améliorer les prédictions d'expression génique chez les individus ou les gènes. Ces modèles sont conçus pour aider les médecins à comprendre comment des gènes individuels peuvent affecter le risque de maladie ou la réponse aux médicaments, en particulier pour des affections comme le cancer, le diabète, la maladie d'Alzheimer et les maladies auto-immunes, qui sont provoquées par des changements subtils dans l'expression des gènes. Les travaux ont été publiés dans npj Artificial Intelligence. Grâce aux ressources du NCSA, les chercheurs ont réduit le temps d'entraînement d'un modèle portant sur 300 gènes de plus d'un mois à 10 jours.

Un doctorant en troisième année dans le même laboratoire a développé un autre outil appelé STORM (Spatial Temporal multi-Omics Representation Model), qui utilise des réseaux de neurones graphiques pour intégrer la localisation spatiale, la temporalité et plusieurs types de données génétiques dans une vue unique. Cet outil vise à éclairer les trajectoires de développement des tissus et pourrait permettre des dépistages ciblés ou des interventions précoces, avec une application potentielle aux données de l'atlas humain.

Parallèlement, l'Université de Liverpool et BPGbio ont annoncé une collaboration pour accélérer la découverte de médicaments grâce à l'IA. Ce partenariat, facilité par le programme Civic HealthTech Innovation Zone (CHI-Zone) de l'Université de Liverpool, est né d'une rencontre lors d'une mission commerciale de la région de Liverpool à Boston en octobre 2024. Le projet utilisera des techniques avancées d'IA pour analyser des données de santé à grande échelle, notamment des examens médicaux, des résultats de laboratoire et des informations biologiques sur les gènes et les protéines, afin de découvrir les relations de cause à effet dans les processus pathologiques.

Grâce à cette collaboration, BPGbio élargira sa plateforme d'IA bayésienne NAi. Conçue pour identifier les mécanismes sous-jacents des maladies, cette plateforme bénéficiera du partenariat pour améliorer sa vitesse, son évolutivité et ses applications dans la découverte de médicaments et les soins de santé de précision. Selon le président et PDG de BPGbio, NAi a déjà permis de découvrir des cibles médicamenteuses exploitables et de faire progresser de nouvelles thérapies en oncologie, dans les maladies mitochondriales et en neurologie. Le projet impliquera une équipe multidisciplinaire de chercheurs, comprenant des experts en science des données de santé publique, en inférence bayésienne, en protéomique et en traduction de l'IA.

Cette collaboration devrait créer des emplois dans la région et renforcer la position de Liverpool dans le secteur mondial de la health-tech. CHI-Zone est financé par le Liverpool City Region Life Sciences Innovation Zone Programme, qui s'inscrit dans le programme national de zones d'investissement du gouvernement.