Le cancer est une maladie complexe. Pour bénéficier d’une vision la plus complète possible et offrir à chaque patient la meilleure option thérapeutique ou le diriger vers un essai clinique adapté, il est nécessaire de croiser les avis de professionnels des différentes disciplines des soins et de la recherche (oncologues, biologistes, généticiens, anatomopathologistes, radiologues etc…). L’objectif du programme « DATA SCIENCE » est de s’appuyer sur un grand volume de données relatives aux diagnostics et traitements de patients précédemment pris en charge pour effectuer des comparaisons. La création d’un Data Analysis Center permettra la mise en place du concept de patient jumeau pour aboutir à la constitution d’un avatar numérique de chaque patient avec, à la clé, une orientation vers le meilleur traitement dès le diagnostic.
Le Programme médico scientifique « DATA SCIENCE » a été développé dans le cadre du plan stratégique institutionnel de Gustave Roussy par Marc Deloger et Sergey Nikolaev, chercheurs en bio-informatique. Il repose sur une infrastructure entièrement dédiée : le Data Analysis Center et sur une nouvelle manière de faire de la recherche et du soin en utilisant l’expérience antérieure pour mieux comprendre et traiter les patients d’aujourd’hui et de demain.
Les explications en vidéo
Créer un patrimoine unique de données sur le cancer
Chaque année, près de 50 000 patients viennent en consultation à l’Institut générant une importante quantité d’informations qui nécessite d’être centralisée et organisée afin de constituer une base de données/connaissances utile à la recherche et valorisée scientifiquement sur le plan international. "DATA SCIENCE" vise à rendre ces données accessibles facilement et rapidement aux chercheurs et cliniciens pour la mise en place de nouvelles recherches.
Pour réaliser ce défi, "DATA SCIENCE" est structuré autour du Data Analysis Center, chargé d’extraire, de préparer, d’exploiter et de valoriser toutes ces données déjà générées (analyses sanguines, séquençage génétique, lames d’anatomopathologie, imageries d’IRM, scanners, comptes rendus médicaux ou administratif, etc…), notamment dans le cadre des cohortes de patients participant à des projets de recherche clinique (adultes, pédiatriques et médecine personnalisée). Afin de créer un catalogue de données utile aux chercheurs et cliniciens, l’équipe pluridisciplinaire travaille à structurer et valoriser l’ensemble des données et connaissances accumulées ces 20 dernières années à l’Institut.
Devenir le centre de référence pour l’analyse de données en cancérologie grâce au Data Analysis Center
La création de ce catalogue permet de faciliter le partage d’informations, multiplier les collaborations et formations, et contribuer à la mise en place d’une bulle informatique afin de garantir une sécurité et traçabilité des flux de données à la hauteur des exigences requises par les lois françaises et européennes.
Les progrès dans le traitement et le diagnostic du cancer ainsi que le développement de disciplines innovantes telles que l’intelligence artificielle et l’application de méthodes de machine learning et de deep learning, la bioinformatique et les mathématiques appliquées sont autant d’atouts assurant le succès de ce projet, transversal à tous les programmes médico-scientifiques mis en œuvre à Gustave Roussy. Le programme doit permettre de trouver des nouveaux biomarqueurs spécifiques ou facteurs prédictifs de l’efficacité d’un traitement, au bénéfice des patients.
Du patient jumeau à la constitution d’un avatar numérique de patient
Ce catalogue de données permettra la mise en place de « patients jumeaux ». Ce concept consiste à rechercher des patients ayant les mêmes caractéristiques génomiques, radiologiques, pathologiques et cliniques. Observer quel a été leur devenir permettra d’orienter vers les meilleures stratégies thérapeutiques, dès le diagnostic, basées sur l’expérience passée pour mieux traiter le patient d’aujourd’hui.
À partir de cette base, les chercheurs pourront intégrer toutes les données nécessaires à la création d’un avatar numérique de chaque patient. L’étudier et le comparer à un patient jumeau déterminera les potentielles évolutions de sa maladie. Cette approche est particulièrement efficace dans le cadre de maladies ou anomalies rares. L’objectif est de constituer plusieurs jumeaux numériques des cancers des patients pour les comparer avec d’autres cas identiques. Pour les développer, Gustave Roussy pourra s’appuyer sur l’expertise de chercheurs internationaux. Trois premiers projets sont en cours :
- Le premier, dirigé par Elsa Bernard, vise à comprendre comment l’hétérogénéité tumorale influence le devenir des jumeaux numériques. L’objectif est d’élaborer un test d’hétérogénéité tumorale numérique pour chaque patient. Cet outil doit aider à orienter vers le traitement le plus efficace.
- Le projet mené par Sergey Nikolaev traite de l’identification des moteurs (ou drivers) de la progression du cancer en version numérique grâce à des méthodes bioinformatiques complexes.
- Le dernier a pour objectif d’identifier en version numérique l’environnement immunitaire de la tumeur pour reconnaître quels mécanismes les cellules tumorales ont utilisé pour mieux échapper au système immunitaire et ainsi faciliter leur développement.
La création de cohortes numériques des cancers de patients disposant de la même hétérogénéité tumorale, des mêmes moteurs du cancer et d’un environnement immunologique identique seront une ressource précieuse pour donner de nouvelles informations aux oncologues et assurer une meilleure prise en charge des patients.
