L'intelligence artificielle révolutionne notre compréhension des maladies complexes et offre de nouvelles méthodes de recherche en santé qui n'auraient pas été possibles sans elle. Un article récent cosigné par des chercheurs d'Amii met en évidence les liens cachés entre les maladies intestinales et la santé mentale, et pourrait étayer un lien longtemps soupçonné entre l'intestin et le cerveau.
L'article, Analyse de réseau des manifestations extra-intestinales et des troubles auto-immuns associés dans la maladie de Crohn et la colite ulcéreusea été co-écrit par Amii Fellows J. Ross Mitchell et Randy Goebel. Il a été publié dans la prestigieuse revue njp Digital Medicine publiée par Natureau début de cette année.
Le projet a débuté lorsque M. Mitchell a été contacté par Daniel Baumgart, professeur à l'université de l'Alberta et expert de renommée internationale dans le domaine des maladies inflammatoires de l'intestin (MII). Baumgart a accès à un vaste ensemble de données concernant plus de 30 000 patients atteints de la maladie de Crohn, recueillies pendant deux décennies par les services de santé de l'Alberta.
"Il a consacré des années de travail à la collecte de cet ensemble de données incroyablement vaste qui, à notre connaissance, n'a pas d'équivalent dans le monde", explique M. Mitchell.
La maladie de Crohn est une affection chronique qui peut provoquer un gonflement et une inflammation de l'intestin et entraîner des douleurs, des diarrhées et une malnutrition. Si elle n'est pas traitée, elle peut avoir un impact sévère sur la qualité de vie d'une personne et peut entraîner un risque accru de cancer du côlon.
Le Canada, et plus particulièrement l'Alberta, présente des taux élevés de maladie de Crohn et d'autres MICI par rapport aux autres pays occidentaux, explique M. Mitchell, ce qui fait de l'ensemble des données recueillies par M. Baumgart un outil de recherche précieux.
Donner du sens à une montagne de données
Mitchellexplique que les données ont été rendues anonymes, c'est-à-dire que les informations personnelles des patients ont été supprimées. Mais elles comprenaient les codes de diagnostic des patients. Ces codes sont utilisés par le système médical pour identifier les maladies ou les conditions pour lesquelles une personne est diagnostiquée et traitée : chaque diagnostic reçoit un code unique, qui est enregistré dans les antécédents médicaux du patient.
Mitchell et Baumgart étaient persuadés que l'énorme base de données contenait des informations précieuses, mais sa taille rendait leur recherche difficile.
"Je n'arrivais pas à m'y retrouver. Je passais par là - plusieurs dizaines de milliers de rangées avec plusieurs milliers de patients - c'est inintelligible", a-t-il déclaré.
"C'est trop, et je me suis demandé comment j'allais m'y prendre en tant que scientifique des données. L'approche naturelle consisterait à construire et à afficher ces données sous forme de réseau.
Mitchell a construit un outil qui utilise une approche d'apprentissage automatique appelée analyse de réseau pour trouver des connexions cachées dans les données. Chaque code de diagnostic a été transformé en nœud et l'outil a ensuite visualisé les connexions entre les nœuds à l'aide de lignes. Plus la ligne est épaisse, plus la connexion est forte.
Soudain, il a été possible de voir en un coup d'œil quelles autres affections étaient étroitement liées aux MICI. Certains de ces liens étaient prévisibles : les personnes atteintes de MII souffrent souvent d'autres affections gastro-intestinales, ainsi que de problèmes musculo-squelettiques. Toutefois, M. Mitchell a été surpris de constater que le lien le plus étroit était en fait celui avec les troubles de la santé mentale. Mitchell explique que sur les 30 000 patients atteints de la maladie de Crohn, près d'un tiers ont également été diagnostiqués comme souffrant d'anxiété ou de dépression au cours de leur vie.
Les résultats suscitent un intérêt international
L'étude est considérée comme la plus complète et la première analyse soutenue par l'IA sur les façons dont les MII peuvent se manifester en dehors des intestins. Elle a attiré l'attention d'autres personnes qui étudient les maladies gastro-intestinales.
La communauté médicale soupçonne depuis longtemps que notre système intestinal et notre cerveau ont un lien plus fort qu'il n'y paraît, appelé l'axe intestin-cerveau. Ce lien semble aller dans les deux sens : la santé du système digestif peut avoir un impact important sur notre humeur et notre santé mentale, et vice versa.
Selon M. Mitchell, cette étude confirme cette idée et a suscité l'intérêt d'autres chercheurs qui se penchent sur l'axe intestin-cerveau.
M. Baumgart a reçu de nombreux messages de la part de personnes du monde entier qui ont vu cette découverte et se sont dit : "Oh, c'est vraiment génial parce que cela confirme certaines de nos hypothèses dont nous parlons depuis des années".
Ces connaissances pourraient également conduire à des changements dans la manière dont les MICI sont diagnostiquées et traitées. Mitchell note que le fait d'être conscient de ces liens pourrait permettre aux médecins d'être attentifs aux signes d'anxiété et de dépression chez les patients atteints de MICI, signes qui auraient pu passer inaperçus autrement.
Cela pourrait également avoir un impact sur les décisions de traitement ; par exemple, si une prescription utilisée pour traiter une maladie intestinale peut augmenter le risque de dépression, un médecin doit comprendre ce lien.
M. Mitchell précise que l'analyse du réseau n'était que la première étude réalisée à partir de l'ensemble des données et qu'il y a encore beaucoup d'autres informations à en tirer. de données, et il y a encore beaucoup d'autres informations à en tirer. Il prévoit d'autres projets d'apprentissage automatique à partir des données, son objectif ultime étant d'élaborer des algorithmes qui permettraient de diagnostiquer plus rapidement et plus facilement la maladie de Crohn et d'autres troubles intestinaux.
"Il y a beaucoup à faire. Ce que nous apprendrons de ces données pourra aider les médecins du monde entier à mener des expériences médicales et futures.