Selon une étude publiée aujourd'hui (mercredi) dans Recherche ouverte ERJ.
Les patients participant à l’étude ont effectué quotidiennement un simple test de bandelette urinaire sur leur urine et ont envoyé leurs résultats aux chercheurs via leur téléphone portable.
En utilisant l’IA pour analyser les résultats, les chercheurs ont pu « prévoir » une détérioration des symptômes une semaine à l’avance. Cela pourrait permettre de prendre des mesures, telles que la modification du traitement, pour minimiser, voire prévenir une poussée.
La BPCO, qui comprend l'emphysème et la bronchite chronique, est une maladie pulmonaire grave et chronique. Selon l’Organisation mondiale de la santé, la BPCO est la troisième cause de décès dans le monde. Une poussée de symptômes, tels que des difficultés respiratoires et de la toux, est connue sous le nom d’exacerbation.
L'étude a été dirigée par le professeur Chris Brightling de l'Université de Leicester, au Royaume-Uni, qui fait partie du Centre de recherche biomédicale de l'Institut national de la santé et des soins sociaux de Leicester. Il a déclaré : « Les exacerbations de la BPCO se produisent lorsqu'une personne atteinte de BPCO devient très malade et a besoin d'un traitement supplémentaire à domicile ou à l'hôpital. Les traitements actuels réagissent à une maladie grave. Il serait préférable de pouvoir prédire une crise avant qu'elle ne se produise, puis personnaliser le traitement pour prévenir l'attaque ou réduire son impact. Nous voulions développer un test prédictif qui agirait comme une prévision météorologique personnelle d'une poussée imminente.
Les chercheurs ont commencé par analyser des échantillons d’urine d’un groupe de 55 personnes atteintes de BPCO et ont recherché tout changement dans la composition de leur urine ayant précédé une détérioration des symptômes. Cela les a aidés à identifier un ensemble de « biomarqueurs » – des molécules qui ont tendance à changer lorsque la BPCO s'aggrave.
Ensuite, un test d'urine a été développé, dirigé par Global Access Diagnostics, Bedford, Royaume-Uni, qui mesure les niveaux de cinq de ces biomarqueurs. Le test est très similaire aux tests de flux latéral COVID. Les chercheurs ont ensuite demandé à un groupe de 105 patients atteints de BPCO de l'hôpital Glenfield de Leicester et de l'hôpital Prince Philip de Llanelli au Royaume-Uni de tester leur urine quotidiennement pendant six mois, envoyant leurs résultats aux chercheurs via leur téléphone portable.
Les chercheurs ont utilisé un type d’IA appelé réseau neuronal artificiel pour rechercher des changements dans les niveaux de ces biomarqueurs et prédire quand un patient allait connaître une poussée des symptômes de la BPCO.
Ils ont découvert que cette analyse par IA pouvait prédire avec précision une poussée environ sept jours avant l’apparition des symptômes.
Notre étude a d’abord exploré de nombreuses substances présentes dans des échantillons d’urine de personnes atteintes de BPCO lors d’une poussée et lorsqu’ils étaient stables. Nous avons constaté qu'un petit nombre de ces substances pouvaient identifier une poussée. Nous avons ensuite suivi un groupe de personnes atteintes de BPCO et testé quotidiennement cinq substances. Cela nous a permis de développer l’outil d’IA de prédiction ou de prévision des risques. Nous avons constaté que l’outil d’IA pouvait prédire de manière fiable une poussée des symptômes sept jours avant un diagnostic.
L’avantage du prélèvement d’urine est qu’il est relativement rapide et facile à réaliser quotidiennement à domicile pour les patients.
Nous devons faire davantage de travail pour affiner l’algorithme d’IA avec les données d’un plus grand groupe de patients. Nous espérons que cela nous permettra de créer des tests d'IA pour les patients atteints de BPCO, qui apprendront ce qui est « normal » pour chaque personne et prédisent une poussée des symptômes. Les soins des patients pourraient alors être adaptés, par exemple ils pourraient avoir besoin de tests ou de traitements supplémentaires, ou ils pourraient être en mesure de limiter leur exposition à des déclencheurs comme la pollution ou le pollen.
Professeur Chris Brightling, Université de Leicester, Royaume-Uni
Le professeur Apostolos Bossios du Karolinska Institutet et de l'hôpital universitaire Karolinska de Stockholm, en Suède, est le chef de l'assemblée des maladies des voies respiratoires de la Société européenne de respiration et n'a pas été impliqué dans la recherche. Il a dit : « La BPCO est une maladie courante et grave. Il n'existe aucun remède contre la BPCO, c'est pourquoi la surveillance et le traitement sont cruciaux pour aider les patients à rester suffisamment bien pour mener à bien leurs activités quotidiennes normales.
« Lorsque les symptômes de la BPCO s'aggravent, cela peut entraîner une détérioration permanente. Nous voulons donc faire tout notre possible pour prévenir ou minimiser les poussées. Cette recherche est prometteuse car elle suggère que nous pouvons utiliser l'analyse par IA des échantillons d'urine pour prédire une poussée avant » Si cela s'avère efficace à long terme, ces tests pourraient garantir que les patients reçoivent le traitement et les soins dont ils ont besoin pour réduire les poussées de symptômes le plus rapidement possible. «
