Après avoir peigné 4 000 médicaments existants, un outil d'intelligence artificielle a aidé à découvrir celui qui a sauvé la vie d'un patient atteint de la maladie de Castleman multicentrique idiopathique (IMCD). Cette maladie rare a un taux de survie particulièrement médiocre et peu d'options de traitement. Le patient pourrait être le premier de beaucoup à avoir la vie sauvée par un système de prédiction d'IA, qui pourrait potentiellement s'appliquer à d'autres conditions rares.
Détaillé dans un nouvel article publié dans Nejmun groupe dirigé par des chercheurs de la Perelman School of Medicine de l'Université de Pennsylvanie a utilisé une technique d'IA appelée apprentissage automatique pour déterminer que l'adalimumab-un anticorps monoclonal qui est approuvé par la FDA pour traiter les conditions allant de l'arthrite à la maladie de Crohn, a été le » Un nouveau traitement prédit « qui serait susceptible de fonctionner pour IMCD.
En parallèle, les expériences réalisées par l'équipe d'étude ont également constaté que la protéine spécifique que l'adalimumab inhibe, appelé facteur de nécrose tumorale (TNF), jouait potentiellement un rôle clé dans l'IMCD. Ils ont détecté des niveaux élevés de signalisation du TNF chez les patients présentant les formes les plus graves d'IMCD. Une analyse plus approfondie a montré que les cellules immunitaires des patients IMCD produisent plus de TNF lorsqu'ils sont activés que les individus en bonne santé.
En prenant ces résultats ensemble, l'auteur principal de l'étude, David Fajgenbaum, MD, professeur agrégé de médecine translationnelle et de génétique humaine, et médecin du patient dans l'étude, Luke Chen, MD, hématologue au Vancouver General Hospital à Vancouver, BC, a décidé d'essayer cet inhibiteur du TNF pour la première fois chez un patient IMCD.
« Le patient de cette étude entrait dans les soins palliatifs, mais maintenant il est presque deux ans de rémission », a déclaré Fajgenbaum, qui est également le co-fondateur d'un organisme sans but lucratif appelé Every Cure. « Ceci est remarquable non seulement pour ce patient et IMCD, mais pour les implications, il a pour l'utilisation de l'apprentissage automatique pour trouver des traitements pour encore plus de conditions. »
Le processus d'utilisation d'un médicament existant dans un but autre que son intention initiale appelée réutilisation du médicament. De nombreuses maladies peuvent sembler très différentes de symptômes, de pronostic ou même de cause, mais ils pourraient partager certains liens sous-jacents dans le corps, comme des mutations génétiques courantes ou des déclencheurs moléculaires et peuvent donc être traités avec le même médicament.
Fajgenbaum a lui-même IMCD et, grâce à ses recherches, a trouvé son propre traitement de sauvetage et réutilisé il y a plus de dix ans qui l'a maintenu en rémission depuis. L'expérience l'a inspiré à rejoindre la faculté de l'Université de Pennsylvanie et à co-fonder chaque remède pour débloquer plus de traitements réutilisés vitaux. L'organisation cherche à exploiter la capacité de l'intelligence artificielle à examiner les niveaux astronomiques de données pour analyser des médicaments déjà approuvés qui pourraient servir de traitements potentiels pour les personnes atteintes de maladies rares.
La plate-forme d'IA, utilisée dans cette étude, a été construite sur des travaux pionniers par les co-auteurs de l'étude Chunyu MA, assistante de recherche, et David Koslicki, professeur agrégé d'informatique et d'ingénierie, de biologie et du Huck Institute of the Life Sciences, tous deux de l'Université de Penn State.
Un autre essai
Le patient décrit dans cette étude se dirigeait vers les soins palliatifs parce que plusieurs traitements lui avaient échoué au fil du temps.
La maladie de Castleman multicentrique idiopathique est un trouble de la tempête des cytokines. Les tempêtes de cytokines sont caractérisées par une réponse exagérée et nocive par le système immunitaire dans lequel trop de cytokines inflammatoires (protéines dans le système immunitaire qui jouent un rôle dans la façon dont les cellules communiquent entre elles) sont libérées et peuvent endommager les tissus et les organes du corps. Les personnes atteintes de l'IMCD peuvent, par conséquent, ressentir un gonflement des ganglions lymphatiques, une inflammation dans tout leur corps et une défaillance multi-organes potentiellement mortelle.
Le patient de l'étude avait connu bon nombre de ces problèmes jusqu'à ce qu'il soit traité avec l'adalimumab.
Les prochaines étapes
Alors que la maladie de Castleman est relativement rare, 5000 sont diagnostiqués aux États-Unis chaque année, les résultats de cette étude pourraient sauver la vie de bien d'autres.
Aux États-Unis, il y a probablement quelques centaines de patients aux États-Unis et quelques milliers de patients dans le monde qui, chaque année, sont au milieu d'une poussée mortelle comme ce patient l'avait vécu. Des recherches supplémentaires sont nécessaires, mais j'espère que beaucoup d'entre eux pourraient bénéficier de ce nouveau traitement. «
David Fajgenbaum, MD, professeur agrégé de médecine translationnelle et de génétique humaine
L'étude met en évidence l'importance et le pouvoir de combiner une gamme d'approches scientifiques, par rapport à l'utilisation d'IA, de travaux de laboratoire ou de méthodes de recherche clinique.
À l'avenir, Fajgenbaum et son équipe se préparent à lancer un essai clinique cette année de l'efficacité d'un autre médicament réutilisé, celui-ci un inhibiteur JAK1 / 2, sur IMCD.
Cette étude a été soutenue par des subventions du National Heart, Lung et Blood Institute (R01HL141408), la Food and Drug Administration (R01FD007632), du National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) (OT2TR003428), ainsi que des projets de recherche avancés, des projets de recherche avancé Agence pour la santé (accord n ° 140D042490001), le Castleman Disease Collaborative Network, Every Cure, Bioaegis et la NCATS Biomedical Data Translative Initiative; L'initiative Chan Zuckerberg, les philanthropies de Lyda Hill, Arnold Ventures, la Fondation Elevate Prize et la Fondation Carolyn Smith.
