Un outil d'IA pourrait aider à détecter le cancer en quelques minutes avec une goutte de sang

L’essor de l’IA en médecine

Aujourd’hui, pratiquement tout repose sur l’IA, pour le meilleur ou pour le pire. Mais même si l’IA vole des emplois et crée un « art » épouvantable, ses pouvoirs peuvent également être utilisés à des fins positives.

Les chercheurs en médecine utilisent les avancées de l’IA pour nous aider à comprendre et à gérer les maladies.

Une partie de ce voyage de découverte consiste à identifier des moyens innovants de diagnostiquer des problèmes médicaux. Il s’agit d’un travail important : détecter les maladies plus tôt conduit généralement à de meilleurs résultats.

Certains cancers étant difficiles à diagnostiquer et manquant de marqueurs sanguins fiables, certains experts étudient si l’IA peut aider.

Actuellement, un diagnostic précis nécessite souvent des installations, des équipements et des transports coûteux. Par exemple, le sang total doit être stocké à température contrôlée pendant son transport, ce qui a un prix.

Comme l’écrivent les auteurs d’un nouvel article : « La rentabilité est la clé du dépistage des maladies. »

Ces coûts constituent un fardeau supplémentaire pour les pays en développement et les régions les plus pauvres, où de nombreux cas de cancer passent inaperçus en raison du manque d’accès aux soins de santé. Pour cette raison, certains experts estiment que d’ici 2030, 75% des décès par cancer se produira dans les pays à revenu faible ou intermédiaire.

Utiliser des tests sanguins pour détecter le cancer

Certaines maladies peuvent déjà être diagnostiqué en utilisant des tests sur sang séché, qui sont beaucoup moins chers et plus faciles à prélever et à transporter que les échantillons de sang total.

Cependant, les marqueurs diagnostiques du cancer les plus courants, tels que les microARN et les protéines, sont plus facilement perturbés lors du séchage. De plus, la petite quantité de sang prélevée pour un test sanguin est généralement insuffisante pour le diagnostic du cancer.

Actualités médicales aujourd'hui s'est entretenu avec le Dr Joel Newman, hématologue consultant et responsable clinique de la pathologie à l'hôpital général du district d'Eastbourne, qui n'a pas participé à l'étude.

Il a parlé des difficultés liées à l’utilisation de gouttes de sang pour détecter le cancer :

« Il faut trouver quelque chose de détectable dans une infime quantité de sang, qui puisse être lié de manière reproductible à un cancer. Ce que vous ne voulez pas faire, c'est détecter quelque chose qui pourrait se produire naturellement et conduire à des investigations ou à des inquiétudes supplémentaires inutiles.

L'étude récente adopte une approche innovante. Plutôt que de se concentrer sur les marqueurs du cancer existants, leur technologie détecte les changements métaboliques liés au cancer. Comme l’expliquent les auteurs, cela est dû au fait que « la plupart des métabolites restent stables sur les taches séchées ».

Ils pensent qu’un test de sang sec rapide et rentable, alimenté par l’IA, pour le cancer pourrait être une option viable. Leur test expérimental repose sur une technologie appelée spectrométrie de masse à désorption/ionisation laser améliorée par nanoparticules (NPELDI MS).

Plus fiable, rapide et sûr que les tests sur sang total

À l’aide de leur test expérimental, les chercheurs ont montré qu’il pouvait diagnostiquer le cancer à l’aide de gouttes de sang séché avec une sensibilité de 82 à 100 %. Cela surpasse les tests de sang total actuels, qui, selon eux, ont une sensibilité de 50 à 80 %.

Dans le cadre de leurs recherches, ils ont exposé les tests sanguins à une gamme de températures et de conditions environnementales. Ils ont constaté que les échantillons restaient viables. En comparaison, de nombreux tests standards sur sang total nécessitent des températures très basses pour éviter toute altération.

En outre, les tests standard reposent sur un prétraitement des échantillons coûteux et long, tandis que le test sanguin peut être analysé directement, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent. De même, les tests sanguins nécessitent moins d’espace physique, ce qui les rend plus faciles et moins coûteux à transporter.

Cette approche peut également être plus sûre : le processus de séchage des taches de sang inactive certains agents pathogènes nocifs, qui restent actifs dans le sang total.

Aider à repérer les diagnostics manqués de cancer

Dans le cadre de leur analyse, les auteurs ont évalué combien de cas supplémentaires de cancer ils pourraient détecter en utilisant leur système de gouttes de sang séché s'il était largement mis en œuvre.

Actuellement, le dépistage du cancer colorectal repose principalement sur la coloscopie, le cancer du pancréas nécessite une tomodensitométrie (TDM) et le cancer gastrique est diagnostiqué par gastroscopie. Ce sont toutes des techniques coûteuses qui nécessitent un personnel médical qualifié.

En revanche, les auteurs expliquent que leur approche « peut atteindre un niveau élevé de précision diagnostique, même lorsqu’elle est réalisée par des agents de santé locaux dans des contextes cliniques aux ressources limitées ».

Ils estiment que les cas de cancer non diagnostiqués dans les populations mal desservies varient de 34,56 % à 84,30 %.

Cependant, si cette nouvelle approche du dépistage du cancer en population était mise en œuvre dans la Chine rurale, les auteurs estiment que les taux de cas non diagnostiqués chuteraient de :

• 84,30% à 29,20% pour le cancer colorectal
• 34,56% à 9,30% pour le cancer du pancréas
• 77,57% à 57,22% pour le cancer gastrique

MNT s'est entretenu avec Anton Bilchik, MD, Ph.D., chirurgien oncologue, chef du service de médecine et directeur du programme gastro-intestinal et hépatobiliaire du Providence Saint John's Cancer Institute à Santa Monica, en Californie, qui n'a pas participé à l'étude.

Nous avons demandé si ces résultats étaient surprenants :

«J'ai été très surpris par ces résultats. La réduction des pourcentages estimés de cas de cancer non diagnostiqués […] est étonnant, en particulier dans les zones les moins développées.

Combien coûterait la prise de sang ?

Pour éviter les diagnostics manqués, les tests sanguins devraient être déployés à l’échelle de la population, ce qui signifie que le coût est un facteur important.

Les auteurs donnent un exemple de la manière dont leur technologie peut permettre d’économiser de l’argent : une enveloppe contenant 100 tests de sang séché sur papier filtre peut être envoyée du Gansu – l’une des provinces les plus sous-développées de Chine – à Shanghai en seulement 1,5 jour. L’expédition ne coûterait que 0,32 $.

En comparaison, une boîte de 100 échantillons de sérum liquide, sept fois plus grande, prend 4 à 5 jours, nécessite un transport sous chaîne du froid et coûte 3,42 dollars.

Des tests chez l'homme sont nécessaires

Trouver un moyen de diagnostiquer le cancer de manière rentable et précise est passionnant, mais il reste beaucoup de travail à faire avant que cette technologie n’entre en clinique.

Dans cette étude, ils n’ont testé leur modèle d’IA que sur quelques centaines d’échantillons provenant de personnes connues pour être atteintes d’un cancer.

Avant que cette technologie ne soit généralisée, les scientifiques doivent la tester sur des milliers de personnes réelles. Bilchik reste cependant optimiste quant à cette perspective :

« Les résultats doivent être validés et étudiés de manière prospective car cela pourrait changer la pratique et avoir un impact majeur sur le diagnostic des cancers manqués. »