Les jumeaux numériques, copies virtuelles d’organes, de tissus ou de systèmes biologiques, sont en pleines croissances dans le monde de la santé et promettent de révolutionner la médecine de demain. En offrant une représentation détaillée et dynamique du patient, ces modèles permettent d’améliorer la précision des diagnostics, de prédire l’évolution des maladies et de personnaliser les traitements.
En offrant une meilleure compréhension du corps humain et en permettant de personnaliser les soins, ils ont le potentiel de révolutionner la prise en charge des patients.
Cependant les jumeaux numériques soulèvent des questions sur la gestion et la confidentialité des données, la nécessité d’une réglementation adaptée, et le besoin de technologies de pointe pour la collecte et l’analyse des données en temps réel.
Malgré ces défis, le potentiel de cette technologie est bien réel pour améliorer les soins de santé. La collaboration entre les entreprises technologiques, les institutions de recherche, et les professionnels de santé sera également la clé pour réaliser pleinement les promesses des jumeaux numériques dans l’amélioration du parcours de soins des patients.
Qu’est-ce qu’un jumeau numérique en santé ?
Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un patient, créée à partir de ses données médicales et biologiques. Cette réplique permet de simuler l’évolution de sa maladie et de tester l’efficacité de différents traitements, in silico, avant de les administrer au patient réel.
Point de vue de l’équipe MΞDISIM
Philippe Moireau, responsable de L’équipe MΞDISIM d’Inria et ses collaborateurs, nous présentent les travaux de recherche sur le jumeau numérique en santé, débutés autour du couplage modélisation – données.
Jumeaux numériques : un marché en pleine croissance.
Le marché des jumeaux numériques en santé connaît une croissance exponentielle, stimulée par l’adoption croissante de l’IA et de la modélisation prédictive. Avec un taux de croissance annuel moyen (TCAM) estimé à 32,5 % entre 2022 et 2028, le potentiel est immense, allant de l’amélioration de l’efficacité des traitements à la réduction des coûts de développement des médicaments, en passant par l’accélération des essais cliniques et l’amélioration des résultats pour les patients.
Cette croissance est alimentée par l’essor des technologies de l’information et de la communication (TIC) dans le domaine de la santé, ainsi que par la nécessité de réduire les coûts et d’améliorer l’efficacité des soins.
Comment créer un jumeau numérique en santé ?
La fabrication d’un jumeau numérique en santé implique la collecte et l’analyse de données médicales détaillées d’un patient ou d’un processus biologique spécifique. Cette information est ensuite utilisée pour créer un modèle virtuel précis. Le processus inclut généralement les étapes suivantes :
Ce processus requiert des technologies avancées en matière d’IA, de modélisation et de calcul pour assurer précision et fiabilité.
Exemples : Recréer des organes sur ordinateur : le « Jumeau Numérique » avec Esprit Sorcier
Bénéfices des jumeaux numériques en santé
Les jumeaux numériques offrent de nombreux avantages pour le secteur de la santé, notamment :
Ecoutez le podcast suivant pour plus d’informations : Comment les jumeaux numériques permettent d’innover en santé et environnement ?
Jumeaux numériques en santé : défis potentiels
Malgré les nombreux avantages qu’ils présentent, les défis liés à l’implémentation des jumeaux numériques entrainent des questions de confidentialité des données, la nécessité d’une réglementation adaptée, et le besoin de technologies de pointe pour la collecte et l’analyse des données en temps réel.
- La collecte et intégration des données : la création d’un jumeau numérique nécessite de collecter et d’intégrer de grandes quantités de données provenant de différentes sources, ce qui peut être complexe et coûteux. Par ailleurs, la précision du jumeau numérique dépendra de la qualité et de la quantité des données collectées.
- Consentement et propriété des données : Le consentement éclairé des patients est crucial pour la collecte et l’utilisation de leurs données médicales. La propriété et le contrôle des données doivent être clairement définis.
- La fiabilité et validation des modèles : il est important de garantir la fiabilité et la validité des modèles de jumeaux numériques afin de garantir la qualité des soins prodigués.
- Les questions éthiques et juridiques : l’utilisation de jumeaux numériques soulève des questions éthiques et juridiques, notamment concernant la confidentialité des données et la responsabilité en cas d’erreur.
Exemples d’utilisation des jumeaux numériques en santé
Dassault Systèmes et les jumeaux numériques : révolutionner la médecine de précision.
Comme il y a eu un avant et un après le Boeing 777 ; il y aura un avant et un après le jumeau numérique du corps humain.
Leader mondial des logiciels de simulation 3D et de gestion du cycle de vie des produits, Dassault Systèmes s’est engagé dans le développement de jumeaux numériques pour la santé. Cette technologie prometteuse vise à révolutionner la médecine en offrant une meilleure compréhension du corps humain et en permettant de personnaliser les soins.
Le jumeau numérique du corps humain ça vous parle ?
En collaboration avec des instituts de recherche, Dassault Systèmes développe des jumeaux virtuels du corps humain pour la médecine de précision. Ces modèles numériques permettent de simuler le fonctionnement du corps humain et de prédire l’impact de différents traitements. Cela permet aux médecins de proposer des soins plus individualisés et plus efficaces à leurs patients.
L’expertise et les solutions de Dassault Systèmes contribuent à faire avancer la médecine de précision et à offrir de meilleures perspectives aux patients. Grâce à la technologie des jumeaux numériques, les médecins peuvent désormais mieux comprendre les maladies et les réactions individuelles aux traitements, ce qui permet d’améliorer la qualité des soins et de sauver des vies.
En 2023, Dassault Systèmes a également consolidé sa position dans le domaine des jumeaux numériques en santé en créant le consortium MEDITWIN qui vise à développer des jumeaux virtuels pour diverses applications médicales, promettant de révolutionner la médecine personnalisée et la compréhension des maladies.
Activités de Dassault Systèmes dans le domaine des jumeaux numériques en santé :
- Développement de plateformes de simulation : Dassault Systèmes propose des plateformes logicielles pour la création et l’utilisation de jumeaux numériques, telles que la 3DEXPERIENCE Platform. Ces plateformes permettent aux chercheurs, aux médecins et aux industriels de collaborer et de partager des données pour créer des modèles de plus en plus précis du corps humain.
- Collaboration avec des institutions de recherche : Dassault Systèmes collabore avec des centres de recherche renommés, tels que l’Institut du Cerveau (IHU ICM), l’Institut de l’ophtalmologie (IHU FOReSIGHT) et l’Institut de la cardiologie (IHU ICAN), pour développer des jumeaux numériques de différents organes et systèmes du corps humain.
- Création de jumeaux numériques complets du corps humain : Dassault Systèmes, en collaboration avec l’Inria, travaille sur la création de jumeaux numériques complets du corps humain, intégrant les modèles virtuels du cœur, du cerveau, des poumons et d’autres organes. Cette approche permet aux professionnels de la santé de mieux comprendre et anticiper les effets des traitements, ouvrant la voie à des soins personnalisés et à l’amélioration de la prévention des maladies.
- Lancement de consortiums : Dassault Systèmes a lancé le consortium MEDITWIN, qui vise à développer des jumeaux virtuels pour la médecine de précision. Ce consortium regroupe des partenaires prestigieux tels que l’IHU ICM, l’IHU FOReSIGHT et l’IHU ICAN.
Pour en savoir plus, consultez le webinar « les grandes tendances de la e-santé 2024 » suivant :
Pour plus d’informations :
Page dédiée aux jumeaux numériques: https://www.3ds.com/fr/insights/corporate-reports/virtual-twin-healthcare
Communiqué de presse sur le lancement de MEDITWIN: https://www.3ds.com/fr/newsroom/press-releases/meditwin-launch
Okomera : Jumeaux numériques pour la médecine personnalisée
Okomera est une start-up française fondée en 2020 qui développe une technologie innovante pour améliorer la recherche et le développement de traitements contre le cancer. Leur solution repose sur la création de jumeaux numériques de tumeurs cancéreuses à partir de biopsies de patients.
Okomera a levé 10,2 millions d’euros en décembre 2023 pour financer son développement et obtenir le marquage CE de son dispositif. La start-up collabore également avec des institutions de recherche renommées comme le Cancer Research UK Cambridge Institute et le centre européen de lutte contre le cancer Gustave Roussy.
Leur solution est de créer des jumeaux numériques de tumeurs cancéreuses à partir de biopsies de patients. Ces répliques miniatures, appelées organoïdes, permettent de tester l’efficacité de divers traitements (chimiothérapie, immunothérapie, etc.) sur les cellules tumorales du patient en question. Cela offre une approche personnalisée du traitement du cancer en identifiant les thérapies les plus efficaces pour chaque tumeur individuelle.
Okomera illustre la capacité des jumeaux numériques à transformer la recherche en oncologie. En reproduisant virtuellement des tumeurs spécifiques d’un patient, Okomera permet d’expérimenter différents traitements en amont, réduisant ainsi le temps et le coût associés à la découverte de thérapies efficaces.
Pour en savoir plus consultez la vidéo French Tech :
Les objectifs d’Okomera sont :
- D’améliorer l’efficacité des essais cliniques en réduisant le nombre de tests sur animaux et en prédisant la réponse des patients aux traitements.
- De développer des traitements plus précis et personnalisés pour chaque patient, en tenant compte de ses caractéristiques individuelles.
- D’accélérer la mise sur le marché de nouveaux médicaments contre le cancer.
Fonctionnement de la technologie :
- Biopsie : Un petit échantillon de la tumeur du patient est prélevé.
- Création d’organoïdes : Les cellules tumorales sont cultivées en laboratoire pour créer des répliques miniatures de la tumeur.
- Tests de traitements : Les organoïdes sont exposés à différents traitements pour évaluer leur efficacité.
- Analyse des résultats : Les données collectées sont analysées pour identifier les traitements les plus prometteurs pour chaque patient.
En résumé, Okomera utilise des jumeaux numériques pour révolutionner la médecine personnalisée en oncologie. Sa technologie prometteuse a le potentiel d’améliorer la prise en charge des patients et d’accélérer la découverte de nouveaux traitements contre le cancer.
Pour plus d’informations :
- Site web d’Okomera : https://www.okomera.com/
Quinten Health : Jumeaux numériques pour la médecine de précision.
Quinten Health est une société française pionnière dans l’application de l’intelligence artificielle (IA) et de la science des données à la santé de précision depuis 2008. Leur mission est d’offrir des solutions innovantes pour optimiser les soins de précision et développer des plateformes de simulation de maladies.
Quinten Health travaille en partenariat avec des institutions de recherche et des entreprises privées pour faire avancer la médecine de précision. L’entreprise a annoncé le 12 septembre le lancement d’un consortium public-privé avec le réseau hospitalier Unicancer. Cette collaboration vise à créer et à utiliser des jumeaux numériques de patients réels pour dynamiser les essais cliniques de phase III contre le cancer du poumon. En combinant les données et l’expertise clinique d’Unicancer avec les outils de modélisation prédictive de Quinten Health, le projet entend réduire les risques associés aux essais cliniques, tels que l’incertitude des résultats et les coûts de développement.
L’approche de Quinten Health en matière de jumeaux numériques :
Quinten Health développe des plateformes de simulation de maladies et de soins in silico qui permettent de créer des jumeaux numériques de patients. Ces plateformes s’appuient sur l‘expertise de Quinten en IA et science des données pour modéliser les processus biologiques et les interactions entre les différents organes et systèmes du corps humain. Mais aussi sur l‘intégration de données du monde réel, issues de sources multiples (dossiers médicaux, bases de données cliniques, etc.), pour enrichir les modèles et les rendre plus précis.
- Jumeaux numériques de patients : Quinten Health utilise l’IA pour créer des modèles numériques réalistes de patients, permettant de simuler l’évolution des maladies et de tester l’efficacité de différents traitements.
- Plateformes de simulation de maladies : Ces plateformes permettent aux chercheurs et aux cliniciens d’explorer l’impact de différentes variables sur la progression des maladies et d’identifier les meilleurs traitements pour chaque patient.
Les avantages de l’approche de Quinten Health :
- Soins de précision : Les solutions de Quinten Health permettent de développer des traitements personnalisés et adaptés aux besoins individuels de chaque patient.
- Essais cliniques plus rapides et plus efficaces : Les simulations permettent d’identifier les traitements les plus prometteurs et de réduire le temps et les coûts des essais cliniques.
- Meilleure prise en charge des patients : Les médecins peuvent utiliser les simulations pour mieux comprendre les maladies et proposer des traitements plus préventifs et plus efficaces.
En résumé, Quinten Health est une société innovante qui utilise l’IA et les jumeaux numériques pour transformer la médecine de précision et améliorer la qualité des soins pour tous.
Pour plus d’informations :
Site web de Quinten Health : https://www.quinten-health.com/
Article sur Mind : https://www.linguee.fr/francais-anglais/traduction/non+valide.html
Conclusion
Les jumeaux numériques en santé constituent une avancée majeure pour la médecine de demain. En offrant une représentation détaillée et dynamique du patient, ces modèles permettent d’améliorer la précision des diagnostics, de prédire l’évolution des maladies et de personnaliser les traitements. Leur potentiel est immense et s’étend à de nombreux domaines tels que l’oncologie, les maladies chroniques, la chirurgie, la recherche et développement de médicaments.
Des défis subsistent tels que la collecte et l’intégration des données, la fiabilité des modèles et les questions éthiques et juridiques.
Cependant, la collaboration entre les acteurs du secteur de la santé est prometteuse et permettra de réaliser pleinement les potentialités des jumeaux numériques pour une meilleure prise en charge des patients.
En conclusion, les jumeaux numériques révolutionnent la médecine et ouvrent la voie à une ère de soins plus précis, plus efficaces et plus personnalisés.
Sources :
https://www.msm.ch/mon-jumeau-numerique-est-il-malade-a-1036294/
https://www.quinten-health.com/solutions/
https://www.3ds.com/fr/newsroom/press-releases/meditwin-launch
https://www.3ds.com/fr/newsroom/press-releases/meditwin-launch
