Une startup espère utiliser son logiciel de prédiction de FIV contre la Covid-19
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Une startup espère utiliser son logiciel de prédiction de FIV contre la Covid-19

Embryonics fait appel à l'intelligence artificielle pour aider les spécialistes de l'infertilité à sélectionner les meilleurs embryons à implanter dans l'utérus

Illustration d'un embryon (Zffoto, iStock by Getty Images)
Illustration d'un embryon (Zffoto, iStock by Getty Images)

Une jeune startup israélienne utilise l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique pour aider des spécialistes de l’infertilité à sélectionner les meilleurs embryons à implanter dans l’utérus. L’entreprise, qui développe aussi des traitements hormonaux personnalisés pour des patientes souhaitant fécondation in vitro (FIV), espère maintenant qu’une technologie similaire pourra être utilisée pour permettre de diagnostiquer et traiter les patients atteints de la Covid-19.

« Nous voulons voir si nous pouvons utiliser notre technologie pour aider dans le traitement, le diagnostic et l’évolution de l’état de santé des patients touchés par la Covid-19 et d’autres maladies », commente Yael Zamir, co-fondatrice et PDG d’Embryonics, une startup qu’elle a lancée avec d’autres associés en 2018. La Covid-19 est la maladie causée par le nouveau coronavirus, laquelle a tué plus de 400 000 personnes dans le monde.

La startup a développé deux algorithmes. L’un d’eux est une technologie d’intelligence artificielle commercialement brevetée et disponible qui permet de faire des recherches dans des bases de données médicales, d’étudier des dizaines de milliers d’embryons et leur taux de réussite d’implantation. Le logiciel peut ensuite prédire quels embryons ont le plus de chance de prendre.

L’autre algorithme analyse les données cliniques à l’aide d’une technologie d’apprentissage géométrique en profondeur nouvellement inventée pour personnaliser les traitements hormonaux des patientes suivant une FIV.

Le Dr Yael Zamir, co-fondatrice et PDG d’Embryonics (Autorisation)

L’apprentissage profond géométrique est un nouveau domaine de l’apprentissage automatique qui analyse des données complexes, comme des graphiques et des points multi-dimensionnels. Selon l’entreprise, cet outil « a semblé très prometteur dans d’autres domaines puisqu’elle est plus efficace que les algorithmes classiques d’intelligence artificielle ».

Embryonics veut maintenant utiliser l’apprentissage profond pour prédire quels patients Covid-19 devront être placés sous respirateurs, qui devra être traité à l’hôpital et qui pourra être soigné à la maison.

« Nous pensons que nos méthodes géométriques qui ont été très prometteuses dans la FIV pourraient être applicables ici », commente Dr Zamir.

La startup a commencé à travailler avec le centre médical Shaare Zedek à Jérusalem – l’hôpital qui a traité le deuxième plus grand nombre de patients de la Covid-19 en Israël – pour avoir accès à sa base de données de patients infectés. L’idée est de créer un nouveau logiciel de prédiction basé sur les mêmes outils d’apprentissage profond géométrique que l’entreprise utilise pour les traitements hormonaux des patientes de FIV.

Travailler avec l’hôpital va permettre à la startup d’adapter l’algorithme de sélection d’embryons afin qu’il puisse être capable d’examiner les données de l’hôpital et d’observer les caractéristiques des patients. Il s’agira de savoir s’ils fument, où ils vivent, leur âge, leurs maladies et d’autres paramètres cliniques pour réaliser des prédictions sur l’évolution de la maladie : à quel jour surviendra leur pic de symptômes ? Leur forme sera-t-elle plus légère que pour d’autres ?

« Si des patients ont des profils similaires, nous voulons les associer et comparer leurs données », explique Yael Zamir. Quand un nouveau patient arrive, explique-t-elle, le système devrait être en mesure de rechercher ce qui s’est passé pour des patients avec des caractéristiques similaires. On pourrait alors faire des prédictions et des recommandations de traitements.

Le Shaare Zedek est le premier hôpital à utiliser le logiciel dans un programme pilote pour les patients touchés par la Covid-19, souligne-t-elle.

Des professionnels de santé du Magen David Adom portent des équipements de protection apportent un patient suspecté d’avoir le coronavirus à l’hôpital Shaare Zedek à Jerusalem le 30 avril 2020. (Photo par Nati Shohat/Flash90

Renana Ofan, la directrice du Centre d’innovation de Shaare Zedek, assure que l’hôpital a accordé à Embryonics un accès aux données des patients selon des règles strictes. L’hôpital travaille étroitement avec la startup pour s’assurer que les données soient claires, fiables et pertinentes en fonction de leurs besoins.

« Nous devons former des collaborations avec des entreprises des nouvelles technologies » pour réaliser les avancées vraiment nécessaires, insiste-t-elle. Nous apportons notre connaissance clinique, et ils apportent la technologie. Nous sommes contents d’unir nos forces avec toute personne qui le souhaite, et nous avons beaucoup de collaborations de ce type ».

Apporter de la transparence dans la FIV

Yael Zamir a créé Embryonics avec ses co-fondateurs pour apporter de la transparence dans le domaine de la fécondation in vitro, où les ovules sont fécondés en laboratoire avec du sperme.

Le domaine de la fertilité humaine « comporte de nombreuses zones grises », reconnaît-elle. « Les traitements traditionnels d’infertilité n’ont pas de bonnes réponses, et cela crée beaucoup de souffrance pour les couples ».

Les technologies innovantes peuvent être utilisées pour répondre à des questions complexes, dit-elle, comme la manière de choisir le meilleur embryon à implanter dans l’utérus après la procédure de FIV, une procédure qui « n’a pas changé depuis des années », commente Yael Zamir.

Fécondation in-vitro d’un ovule (Crédit : iStock by Getty Images/ man_at_mouse)

Les médecins se fient à l’observation au microscope, à la recherche du taux de division cellulaire, de la symétrie cellulaire et de certaines tables de règles concernant la morphologie de l’embryon, rapporte-t-elle, notant que le taux de réussite d’une FIV n’est que d’environ 30 %.

Ce que la start-up a fait, c’est apporter de l’objectivité au processus, explique Dr Zamir, avec un algorithme qui est capable d’examiner des dizaines de milliers d’embryons et leur taux de succès d’implantation, et de prédire ensuite quels embryons ont le plus de chances de réussir.

La société a testé sa plate-forme logicielle dans des cliniques en Israël et en Europe, notamment au centre médical Kaplan de Rehovot, à l’hôpital Carmel de Haïfa, au centre international Nadiya de Kiev, en Ukraine, et dans d’autres cliniques en France, en Espagne, en Chine, en Malaisie et aux États-Unis, indique Yael Zamir.

Elle indique que les résultats montrent que l’algorithme peut « surpasser les performances des embryologistes ».

La firme élargit également la portée de l’algorithme pour aider à définir le meilleur protocole pour améliorer le processus des traitements hormonaux en personnalisant les recommandations en fonction des candidates afin de minimiser les effets secondaires et de raccourcir le temps avant le début de la grossesse.

Embryonics, qui a levé 4 millions de dollars auprès d’un fonds de capital-risque basé aux États-Unis et en subventions de l’Autorité israélienne de l’innovation, est en passe d’obtenir l’approbation de la Food and Drug Administration américaine pour son logiciel de FIV, se réjouit Yael Zamir, et commence à signer ses premiers contrats avec des clients.

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