Les médecins se trouvent souvent face à un dilemme lors du traitement des malades atteints d'un cancer du poumon à un stade précoce. Ils doivent décider s'ils optent pour des traitements qui mettent l'organisme à rude épreuve comme la chimiothérapie, la radiothérapie ou l'immunothérapie, pour éliminer les tumeurs et réduire le risque de propagation au cerveau ou si une chirurgie pulmonaire est suffisante.

Cependant, une équipe de chercheurs de l'École de médecine de l'Université Washington à St. Louis a développé une intelligence artificielle qui pourrait les aider à trouver la meilleure option pour leurs patients.

Cette IA, présentée en détail dans la revue The Journal of Pathology, parvient à prédire si le cancer du poumon se propagera au cerveau ou non.

Cancer du poumon : une prédiction précise des métastases cérébrales grâce à l'IA

Les chercheurs ont mis au point l'algorithme d’apprentissage automatique en utilisant les dossiers et les échantillons de biopsie pulmonaire provenant de 118 patients atteints d’un cancer du poumon non à petites cellules de stade précoce. Certains malades ont développé un cancer du cerveau au cours d’une période de surveillance de cinq ans, d’autres non et étaient en rémission. La capacité de l'IA à prédire s'il y a un risque ou non de métastases cérébrales a été mesuré avec les échantillons de biopsie pulmonaire de 40 autres patients.

L’algorithme a pu prédire le développement éventuel d’un cancer du cerveau avec une précision de 87 %. En comparaison, quatre pathologistes ayant participé à l’étude affichaient un score moyen de 57,3 %. Par ailleurs, l'IA était très fiable pour prédire quels patients ne développeraient pas de métastases cérébrales.

"Nos résultats doivent être validés dans une étude plus large, mais nous pensons que l'IA a un grand potentiel pour faire des prédictions précises et avoir un impact sur les décisions en matière de soins", explique Dr Ramaswamy Govindan, un des auteurs de la recherche, dans un communiqué.

L'expert ajoute ensuite : "l'identification des patients susceptibles de rechuter dans le cerveau peut nous aider à développer des stratégies pour intercepter le cancer au début du processus de métastase. Nous pensons que les prédictions basées sur l’IA pourraient, un jour, éclairer les traitements personnalisés".

L'algorithme pourrait aider à mieux comprendre le développement des métastases

L'IA développée évalue les caractéristiques des tumeurs et des cellules saines, de la même manière que le cerveau humain en observant les scanners. Cependant, ce que voit l’algorithme, et lui permet de prédire l'évolution de la maladie, n'est pas encore bien compris, reconnaissent les scientifiques de l'étude. "Cette étude a commencé comme une tentative de trouver des biomarqueurs prédictifs", précise Pr Changhuei Yang du California Institute of Technology. "Mais nous n'en avons pas trouvé. Au lieu de cela, nous avons découvert que l’IA a le potentiel de faire des prédictions sur la progression du cancer à l’aide d’échantillons de biopsie déjà collectés à des fins de diagnostic."

L'équipe cherche ainsi à identifier les caractéristiques moléculaires et cellulaires que l’IA utilise pour ses prédictions. "Ces connaissances pourraient conduire au développement de nouveaux traitements et influencer la conception d’instruments d’imagerie optimisés pour la collecte de données pour l’IA", avance-t-elle.