Mercredi 4 février, à l’occasion de la journée mondiale de lutte contre le cancer, la fondation ARC nous éclaire sur l’apport de l’intelligence artificielle dans la recherche contre le cancer. À Toulouse (Haute-Garonne), le docteur Vera Pancaldi mobilise la biologie numérique pour comprendre le cancer du pancréas, l’un des plus résistants aux traitements.
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Le domaine médical utilise déjà l’intelligence artificielle. L’IA est un outil d’aide à la performance dans les domaines de la radiologie, de la radiothérapie et des cancers rares.
En 2026, selon la Fondation l’ARC, l’intelligence artificielle (IA) permet d’exploiter la quantité massive de données générées aujourd’hui, passant de quelques dizaines de chiffres en 2000 à plusieurs milliards de paramètres par patient actuellement, « dépassant les capacités d’analyse du cerveau humain. La technologie transforme profondément la cancérologie, elle permet d’affiner les diagnostics, de personnaliser les thérapies et d’optimiser les séances de radiothérapie. »
Le docteur Vera Pancaldi, responsable de l’équipe NetB (IO) au Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse , mobilise la biologie numérique pour comprendre le cancer du pancréas, l’un des cancers les plus complexes et résistants aux traitements. Entretien.
Le docteur Vera Pancaldi étudie la biologie des cancers, mais à partir des données que l’on peut produire par des approches biologiques. Son objectif est de décrypter le microenvironnement tumoral au sein duquel les cellules cancéreuses interagissent avec leur environnement, notamment les fibroblastes.
Vera Pancaldi, responsable de l’équipe NetB(IO) au Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse
(CRCT), mobilise la biologie numérique pour comprendre l’un des cancers les plus complexes et résistants aux traitements : le cancer du pancréas.
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© CRCT
« Nous utilisons des approches de modélisation mathématique et des simulations avec l’ordinateur pour mieux comprendre les processus qui sont en cours dans les tumeurs. Donc, en fait, les outils d’IA sont assez dominants dans le sens où on a souvent des traitements de données qui sont massifs. Comme vous savez, le big data, il y a beaucoup de quantités de données à mouliner, si on peut le dire comme ça, et cela veut dire extraire du sens de ces tableaux de données. Ce n’est pas quelque chose qui est possible sans l’aide des ordinateurs. Donc, récemment, l’intelligence artificielle a apporté des contributions sur cette thématique parce que cela permet de faire des modèles, par exemple de prédiction pour trouver des patrons dans les données. Et ça, c’est quelque chose qui est très utile pour donner du sens à des gros tableaux de données qui se convertissent. Qui, à la fin, génère des nouvelles connaissances, soit sur la biologie en général, soit sur un patient spécifique. »
Avec ses équipes, elle étudie les interactions entre différents types de cellules présentes dans la tumeur. Le cancer du pancréas est très compliqué à traiter car il est difficilement détectable, résistant également aux traitements et les patients ne guérissent pas. Au sein de son équipe, l’intelligence artificielle intervient à plusieurs niveaux : l’analyse des données scientifiques et l’interprétation de résultats, avec l’objectif de mettre en évidence des caractéristiques biologiques jusqu’ici difficilement détectables.
« L’idée, c’est qu’avec les simulations des interactions entre les cellules qui sont dans la tumeur, que l’on fait à partir des données des patients, on peut avoir des simulations sur l’ordinateur qui nous permettent de voir les processus qui sont en cours. On peut arriver à contrôler ces simulations. Ça veut dire qu’on décide OK, on regarde le fait qui se passe dans l’assimilation et on dit qu’est-ce qu’on doit faire pour arrêter la croissance tumorale. (…) On a la capacité de deviner quelles sont les interventions qu’on devrait faire dans la simulation pour justement arrêter la progression de la tumeur dans l’ordinateur. Cela nous permet déjà de trouver par exemple quel médicament, quel dosage, avec quelle temporalité on doit ajouter à la masse tumorale pour impacter la croissance et arrêter la croissance tumorale ».
L’Oncopôle de Toulouse
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© DDM DAVID BECUS / MAXPPP
Grâce à la biologie numérique, les chercheurs espèrent trouver des traitements adaptés à chaque patient, un traitement à la carte.
« Nous sommes en train de commencer ces approches. Malheureusement, on a beaucoup de choses à faire encore. L’idée, c’est que l’on prend des données des patients qui nous permettent de faire les simulations sur l’ordinateur qui soient le plus proche possible de ce qui se passe dans la réalité. Après, on peut essayer différentes stratégies sur l’ordinateur et demander à ces algorithmes de nous dire quelles sont les interventions idéales. On essaie de faire cela aussi sur des cultures cellulaires et des souris. Et en fait, si on voit que l’on devine bien sur des systèmes plus simples, on peut penser qu’un jour on arrivera à identifier le traitement idéal pour chaque patient ».
La révolution serait de prédire quels seraient les meilleurs traitements sur la base de ces simulations, spécifiques à chaque patient. Le microenvironnement est l’ensemble des cellules qui constituent la tumeur, parce que la masse tumorale n’est pas composée uniquement de cellules cancéreuses, « c’est beaucoup d’autres cellules qui aident les cellules cancéreuses ». »(…). La révolution vient vraiment de la considération du fait qu’arrêter le cancer, ce n’est pas seulement tuer quelques cellules cancéreuses, c’est vraiment changer l’environnement autour du cancer pour que les différences immunitaires effectuent leur travail ou que tout l’environnement produise un arrêt de la prolifération. Et pourquoi pas une réduction de la masse tumorale ? Et ça, l’IA vous y aide totalement. »
L’IA permet aux chercheurs d’aller beaucoup plus vite dans leurs travaux, ainsi ils ont davantage de temps pour développer d’autres approches.
« J’ai toujours de l’espoir que à mieux comprendre les données, il y aura la capacité de traiter des patients qui, pour le moment, n’ont pas beaucoup de chance. Je pense que l’espoir est absolument là, mais que l’on doit se préparer parce que les choses vont changer. »
Dans le cadre de la journée mondiale contre le cancer, ce mercredi 4 février, la Fondation ARC publie un livret qui explore le tournant majeur que représente l’intelligence artificielle (IA) dans la lutte contre le cancer.
Cette technologie permet d’analyser d’immenses volumes de données pour affiner les diagnostics, personnaliser les thérapies et optimiser les séances de radiothérapie. L’ouvrage souligne un changement de paradigme majeur, où l’effort de recherche se déplace vers la prévention individualisée et le dépistage précoce grâce à des algorithmes prédictifs », explique la fondation.
« L’IA devrait provoquer une réorientation des ressources de la recherche, délaissant le focus exclusif sur les cancers avancés pour se concentrer sur la prévention et le dépistage personnalisé. Elle permet d’identifier des profils à risque en croisant des données d’exposition environnementale avec des habitudes de vie et des antécédents familiaux. Cela pourrait redéfinir le rôle du médecin généraliste, qui utiliserait des algorithmes pour proposer un rythme de surveillance adapté à chaque patient ».
L’IA n’est pas destinée à remplacer l’oncologue, mais à l’assister pour mieux juger et mieux décider. Comme l’indique le Dr Sarah Watson, « les oncologues qui ne l’utilisent pas seront progressivement remplacés par ceux qui l’utilisent ».
Pour le docteur Vera Pancaldi, responsable de l’équipe NetB(IO) au Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse, « La révolution?, c’est difficile à prévoir, mais je vous avoue que j’ai parlé avec d’autres chercheurs aux États-Unis qui ont réduit notablement la taille de leurs laboratoires, parce que prendre quelqu’un, ça coûte vraiment beaucoup d’argent. Et maintenant, ils s’appuient beaucoup sur l’intelligence artificielle pour beaucoup de tâches, même au niveau de la recherche, et ça permet malheureusement de réduire la taille des laboratoires. (…) En fait, ça change vraiment la façon de travailler. Nous, normalement, on travaille en discutant entre nous, c’est une expérience sociale. Quand le chercheur travaille à côté de l’IA avec un ordinateur en chat, ce n’est pas la même chose. Donc je pense qu’il va y avoir des changements importants dans la façon de faire de la recherche.