Therapixel ou l’imagerie médicale à portée de gestes

Révolutionner la chirurgie par la reconnaissance visuelle sans contact, telle est l’ambition de Therapixel, une start-up Inria, lauréate 2013 du Prix "Création-développement" du concours national d’aide à la création d’entreprise de technologies innovantes. Récit de sa genèse par son cofondateur Pierre Fillard, à quelques mois de la mise sur le marché de son innovation.

La rencontre

C’est au cours de sa thèse que la rencontre se produit, en l’occurrence avec son futur associé, Olivier Clatz, qui en était déjà à sa 3e année de thèse. "Nous avons appris à nous connaître d’abord comme collègues de travail. L’idée de créer une start-up est venue plus tard." En attendant, lui-même est encore concentré sur sa thèse, laquelle porte sur" la reconstruction de fibres du cerveau sur des IRM particulières"." Comme vous pouvez l’imaginer, c’était un sujet proprement fascinant." A l’interface de l’informatique et de l’imagerie cérébrale, ce sujet l’amène à investir le champ médical auquel il n’était pas initialement formé. A la question de savoir comment l’ingénieur informaticien est somme toute parvenu à dialoguer avec des médecins, il répond avec modestie." A force de côtoyer des médecins et de me confronter à leurs problématiques, j’ai fini par acquérir des connaissances et pratiquer un peu leur langue. Pour autant, je ne saurais prétendre être devenu un expert médical. J’ai besoin des chirurgiens et de bien d’autres compétences, celles des neurologues, des psychiatres et d’autres encore, pour comprendre les mécanismes de la pensée.

Seulement, si des médecins vont facilement vers les informaticiens,"c’est, relève Pierre Fillard loin d’être le cas de tous, qui, le plus souvent, estiment avoir bien d’autres choses à faire." C’est ce constat qui le conduisit au cours de sa thèse à s’intéresser au développement de logiciels." Je vois en eux un moyen de communication universelle entre chercheurs en informatique et utilisateurs, en l’occurrence les experts médicaux et cliniciens. Ils permettent de réduire les interventions de ces derniers à de simples pressions sur des boutons, et de se concentrer sur ce qui les intéresse au premier chef. Le retour qu’ils peuvent faire ensuite sur l’intérêt du logiciel par rapport à leur besoin nous est précieux. Il permet de cerner les ajustements à apporter. Nous avançons ainsi par ce jeu d’interactions, dans une logique gagnant-gagnant." Ce qui suppose des experts médicaux qu’ils acceptent de se prêter à cette phase expérimentale.

Pour le développement de son logiciel, Pierre collaborera ainsi avec un radiologue du Kremlin Bicêtre, devenu depuis un ami." Ensemble, nous avons travaillé sur des fibres du cerveau. Le logiciel a été un bon moyen de communiquer entre nous." Le logiciel aura pour nom de baptême Medinria, une contraction de médical et d’Inria." Il proposait déjà une interface utilisatrice aussi simple que possible, en tout cas moins austère qu’une ligne de commandes, quelque chose de plus facile d’accès."

La preuve par le marché

C’est lors de la conception de Medinria, que Pierre se découvre un goût pour la recherche appliquée. Des recherches dont les résultats en resteraient à l’état de publication, très peu pour lui !" Je voulais savoir si le logiciel apportait réellement quelque chose. "Bien plus, il souhaitait aller jusqu’au stade de la mise sur le marché. Mais avant que l’idée de start-up ne prenne forme, il y aura en 2008, un post-doc au sein de NeuroSpin." Un centre de recherche du CEA particulièrement intéressant, étonnant, même: on y trouve une diversité d’expertises, unique en France et probablement en Europe." Il y passera un an et demi avant de rejoindre, début 2010, Inria Saclay Ile-de-France où il est recruté sur concours.

 

 

 

 

 

 

© Therapixel

A l’entendre parler de sa nouvelle institution de recherche, c’est un chercheur épanoui: "Inria conçoit des algorithmes novateurs qui peuvent aider à résoudre de vrais problèmes qui se posent à différents milieux professionnels." C’est dans ce contexte que le projet de start-up se précise. "J’aimais l’idée d’aller au bout d’une démarche de recherche en prenant le risque de voir si cela correspond à des besoins, autrement dit, s’il y avait un marché. Après tout, le marché est un bon indicateur pour voir si une idée est bonne."

La start-up est aussi l’histoire d’une symbiose avec un associé sur lequel il ne tarit pas d’éloges." Difficile de le caractériser en une phrase, tant il est plein d’énergie et d’idées. Nul-doute que sans lui, je ne me serais pas lancé dans cette aventure. "Les deux sont de surcroît complémentaires. A Pierre, l’expertise technologique pour développer le produit, la direction de la R&D. A Olivier, en plus de sa contribution à celle-ci, le développement de la société, à travers la quête de financements et de capitaux.

Les ressources de l’écosystème Paris-Saclay

A terme, Pierre Fillard espère embaucher des personnes hautement qualifiées, sorties des écoles du Campus Paris-Saclay. Restent des questions d’entrepreneur en herbe, quant à savoir, par exemple, qui recruter prioritairement et à quel niveau de rémunération. "Nous n’avons pas de ponts d’or à proposer, mais une aventure qui ne fait que commencer."

Et l’écosystème de Paris-Saclay? En quoi est-il stimulant pour une start-up comme Therapixel?" Evidemment, même s’il compte moins que pour d’autres start-up dans la mesure où Therapixel est localisée aussi à Sophia-Antipolis, il conditionne la réussite du projet, ne serait-ce que par les précieuses ressources humaines et financières qu’il procure." Et Pierre de citer entre autres exemples Digiteo, qui subventionne la mise à disposition d’un ingénieur. La start-up est en outre accueillie dans les locaux d’Inria Saclay Ile-de-France." Certes, ce n’est pas un incubateur, mais on est à proximité d’autres start-up. Ce qui est…priceless." Last but not least, la start-up est couvée des yeux par Nozha Boujemaa, la directrice du centre de recherche Inria Saclay Ile-de-France." Elle croit beaucoup dans notre projet." Therapixel bénéficie d’IT2, un fonds d’investissement d’Inria." Il nous suit, au point de faire partie de notre board."

Quant au relatif isolement du Plateau de Saclay, Pierre relativise." C’est pareil à Sophia Antipolis: entreprises et laboratoires sont perdus au milieu des bois." Mais à la différence de la célèbre technopole, le cluster de Paris-Saclay est proche de Paris,"ce qui constitue un atout indéniable."

Extrait de l'interview"Therapixel ou l’imagerie médicale à portée de gestes" sur le site Media Paris Saclay

Première usine de production de médicament de thérapie cellulaire européenne

CELLforCURE

Les thérapies cellulaires désignent les greffes de cellules visant à restaurer les fonctions d’un tissu ou d’un organe lorsqu’elles sont altérées par un accident, une pathologie ou le vieillissement.

Créée en 2010, CELLforCURE (filiale du groupe LFB) regroupe l'ensemble des activités de thérapie cellulaire du groupe. CELLforCURE développe une activité de services i) d’industrialisation des procédés de thérapies cellulaires dans un cadre conforme aux exigences ATMP, (ii) de production dans un cadre pharmaceutiques de lots pour des essais cliniques et commerciaux, et iii) pharmaceutiques et réglementaires nécessaires pour l’accès au marché du produit (études réglementaires, supply chain, distribution, enregistrement …etc).

Coordonnateur du projet C4C retenu dans le cadre des investissements d’avenir fléchés sur "les projets structurants des pôles de compétitivité" CELLforCURE fabriquera notamment 5 produits de thérapie cellulaire en vue de l’obtention de leur autorisation de mise sur le marché (AMM) dans les 5 années à venir. 9 partenaires privés et publics sont impliqués :

LFB – CellForCure (Les Ulis): mise en place de l’outil industriel, opérateur de la CMO, accompagnement pharmaceutique des partenaires

Celogos (Paris): développement du MTI incontinence anale

lean Cells (Bouffere): développement de tests pour la détection d’aberrations chromosomiques

EFS (Bordeaux, Toulouse): développement de MTI hémopathies

Hospices civils (Lyon): développement de la solution de conditionnement des lots

CHRU (Nantes): développement du MTI mélanome

CHRU (Toulouse): développement du MTI ischémies cardiaques sévères

CHRU (Bordeaux): développement du MTI hémopathies

CHRU (Lille): développement du MTI diabète

C4C est un projet piloté par la société CELLforCURE (filiale du Laboratoire de fractionnement biologique - LFB) et co-labellisé par le pôle Atlanpole Biotherapies. Le projet vise à mettre en place le premier plateau technique français d’industrialisation des thérapies cellulaires. L’objectif est de produire des médicaments de thérapie cellulaire auto/allogénique et valider ce démonstrateur par la production de 5 médicaments de thérapie innovante (MTI). La finalité est de structurer une filière industrielle française en thérapie cellulaire. A terme, ce projet favorisera le traitement de nombreuses maladies comme certains types de diabète et de cancer : l’insuffisance cardiaque ou l’incontinence pourront à l’avenir être traitées par le remplacement de cellules défaillantes par des cellules opérationnelles.

 Le LFB spécialiste des MDP (médicaments dérivés du plasma) va ainsi engager 18 M€ sur sa plate-forme de bioproduction des Ulis (91), dans le développement d’un plateau d’industrialisation de thérapies cellulaires, autologues et allogéniques.

Cette première plate-forme française sera dotée d’une capacité annuelle d’environ 5 000 lots thérapeutique cliniques comme de routine ; elle constituera la première unité européenne modulaire " capable d’accompagner jusqu’à la production industrielle les projets de R&D innovants issus de la recherche publique comme des PME ".

Domaines d'application

Cancérologie/Oncologie; Cardio-vasculaire; Métabolisme, Endocrinologie, Nutrition; Santé Humaine

Médecine digitale : la santé connectée

Le "quantified Self" ou "auto-quantification" consiste à récolter des données sur soi-même à l’aide de capteurs. Auparavant réservée aux sportifs ou aux personnes souffrant de problèmes de tension ou de diabète, cette pratique s’est élargie ces dernières années grâce, notamment, à la miniaturisation des puces électroniques. Un procédé qui permet de récolter des données en dehors des cabinets médicaux et que certains emploient à titre privé.

Obtenir des informations sur son métabolisme n'était pas chose facile il y a encore quelque années. Les appareils de mesures, souvent chers et encombrants, se trouvaient uniquement dans des cabinets médicaux et les centres hospitaliers. Une contrainte qui limitait les relevés dans le temps.

Équipé d'une coque spéciale, votre smartphone peut se transformer en électrocardiogramme. [RTS]

 Mais avec les progrès de la science, les contraintes reculent. On peut désormais récolter une quantité impressionnante de données sur son métabolisme avec de simples bracelets, voir avec son smartphone. Les relevés peuvent se faire en continu, jour et nuit. Un diabétique peut ainsi suivre son taux de sucre à chaque instant et agir en conséquence. La technique intéresse d'autres spécialités du monde médical, comme certains centres d'études de lutte contre l'obésité massive.

L'engouement pour ces nouveaux outils touche aussi des privés qui veulent en savoir plus sur eux-mêmes. Le nombre de mètres parcourus dans la journée, le nombre de calories absorbées et dépensées, la tension ne sont que quelques exemples des données que l'on peut connaître.

Mais ces données ne sont pas anodines. Si elles intéressent les milieux scientifiques et certains curieux, elles pourraient aussi être utilisées par des sociétés. Un assureur pourrait ainsi s'en servir pour mieux encadrer les risques guettant ses assurés, ou s'en servir pour sélectionner les bons et mauvais risques et ainsi faire de belles économies…

Singularité technologique: l’avenir de l’humanité ?

Le concept de "singularité technologique" décrit un instant qui inscrit une rupture d’échelle dans l’évolution de notre progrès technologique.

Par Thierry Berthier.

Le développement exponentiel des nouvelles technologies (information, nano-, quanto-, bio-…) et leur rapide convergence, réactivent les concepts profonds et anciens de transhumanisme ou posthumanisme et nous interrogent sur nos capacités d’accès à un événement essentiel que l’on nomme "Singularité Technologique"

Qu’entend-t-on par singularité ?

Ce terme fait clairement référence à la singularité gravitationnelle engendrée par un trou noir en cosmologie et à la notion connexe de déformation puis de discontinuité de l’espace-temps aux abords immédiats de ce trou noir.

À compter de cette date ou de cet événement, notre croissance technologique changera brusquement d’échelle, de plusieurs ordres vers le haut, le progrès, les découvertes scientifiques seront le fruit de forces et d’énergies non humaines ou posthumaines, issues de l’intelligence artificielle (IA).

Cette notion de singularité a été introduite au début des années 1950 par le mathématicien John Von Neumann[1] puis développée durant les années 1960 par Alan Turing[2] et Irving John Good[3]. Elle a inspiré de nombreux scientifiques comme Carl Sagan[4] et de nombreux auteurs de science-fiction durant ces trente dernières années. Elle se réactive régulièrement lors d’annonces d’innovations technologiques majeures (robotiques, biotechnologiques ou autres).

Entre débats sérieux et projets insensés

Aujourd’hui, cette notion de singularité alimente débats, fantasmes sectaires et projets, des plus insensés aux plus sérieux. En 2008, une Université de la Singularité a été créée en Californie par Ray Kurzweil[5] et Peter Diamantis avec le soutien massif de Google, Nokia, Cisco, Autodesk, de la NASA, et de l’administration américaine. L’esprit de cette université tient en un tweet : " Be prepared to learn how the growth of exponential and disruptive technologies will impact your industry, your company, your career, and your life ". Ses moyens financiers sont presque sans limite, à l’image de la puissance des lobbies qui agissent à l’origine de cette création…

Deux questions principales s’imposent alors :

1 – La singularité surviendra-t-elle un jour ?

2 – Si oui, en sommes-nous loin, ou au contraire tout proche ?

La première question est évidemment la plus profonde des deux. Elle se reformule, tantôt comme une prophétie positive et argumentée, tantôt comme une interrogation formelle indécidable par nature. Pour l’aborder sereinement, il faut en premier lieu évoquer une nouvelle singularité, symétrique de la première qui pourrait s’appeler " singularité d’extinction " ou régressive en termes de progrès. Elle représente l’instant potentiel à partir duquel notre civilisation effectue un bond en arrière majeur à l’échelle planétaire : ce brusque saut peut se produire par exemple à la suite d’un impact météoritique avec un géocroiseur massif (non détourné par l’homme et sa technique) de l’orbite terrestre.

Au-delà d’une certaine masse, il est prouvé que cet impact serait totalement destructeur pour la vie humaine et animale, nous ramenant ainsi quelques millions d’années en arrière… et repoussant d’autant la date de notre seconde singularité ; le " nous " employé étant celui des bactéries ou insectes survivants. Il est illusoire de discuter d’une singularité sans évoquer sa forte dépendance à la réalisation ou non de sa symétrique. (Ceci revient d’ailleurs à ne pas oublier le septième terme dans l’équation de Drake : celui indiquant la durée de vie moyenne d’une civilisation.)

Un argument classique pouvant être objecté ici, consiste à penser qu’au-delà d’un certain niveau de maturité technologique, les risques d’extinction de l’espèce s’éloignent, sachant que l’IA saura mettre en œuvre les contre-mesures appropriées et efficaces pour dissiper les menaces futures. Je pense qu’il s’agit plus d’un optimisme béat que d’une bienveillance naturelle du système…

L’homme, depuis sa naissance, baigne dans "l’aléatoire sauvage" et de ce fait subit constamment l’assaut des événements rares, imprévisibles et surpuissants. Ces événements rares, imprévisibles, inédits et surpuissants sont appelés " cygnes noirs " par Nassim Nicholas Taleb[6], écrivain et philosophe des sciences du hasard (très lu par les financiers en quête de modèles nouveaux et distincts de l’obsolète standard gaussien). Une des idées phares de Taleb est que l’expérience passée n’apporte malheureusement aucune information exploitable concernant la réalisation ou non d’événements inédits a priori très peu probables mais d’impact majeur sur l’évolution du système.

Taleb a construit et calibré sa théorie à partir de son expérience de trader des marchés financiers durant les années 1980-90 et de son enfance puis adolescence marquée par la guerre du Liban. Les crachs boursiers (celui de 1929, de 1987, puis la crise que l’on connaît aujourd’hui) sont ses premiers cygnes noirs, les conflits armés, insurrections, révoltes, attentats en sont d’autres à ses yeux, obéissant aux mêmes fluctuations du hasard. Cette vision de la force de l’aléatoire est un frein considérable à la construction de prévisions ou de prédictions fondées. Les cygnes noirs de Taleb nous mettent en garde contre toute arrogance prédictive et nous réduisent de fait aux simples techno-prophéties…

On comprend alors que pour étudier l’éventualité de l’émergence d’une singularité technologique, il est nécessaire d’y inclure l’aléa des cygnes noirs : cette dose d’aléatoire présente à toute échelle, imprégnant chacune des strates poreuses de notre évolution technologique. C’est elle qui est à l’origine des bonds et discontinuités ou des périodes de pause constatées tout au long de notre marche vers le progrès. Enfin, c’est peut-être elle qui constituera l’amorce ou le germe de notre singularité vue à son tour comme le cygne noir essentiel de notre évolution.

Les arguments en faveur de la singularité

Maintenant que le paysage aléatoire est en place, il est possible " d’empiler " certains arguments en faveur de l’avènement d’une singularité technologique :

◾Le caractère exponentiel de l’évolution technologique est un premier indicateur d’accélération systémique : il suffit de mesurer et comparer les acquis humains à l’échelle du millénaire, du siècle, puis sur dix ans et de constater le gradient !

◾La convergence rapide de grands territoires de la pensée humaine : mécanique quantique, théories de l’information et de la complexité, intelligence artificielle, astrophysique, sciences cognitives, biologie, philosophie, sociologie, économie et finance. La partition initiale n’existe plus : les savoirs spécifiques circulent et se diffusent, d’un domaine vers un autre, interagissant et modifiant sans cesse les lignes de perception des thématiques classiques.

◾Le web en tant qu’émergence d’une structure globale issue d’une multitude d’interactions locales : Internet peut être vu comme un graphe dynamique dont les sommets sont les pages web et les arêtes, les liens html liant ces pages. Ce graphe planétaire évolue en temps réel ; à chaque instant, des pages disparaissent, d’autres sont créées, des liens apparaissent, d’autres s’effacent, des topologies se forment et se transforment à l’image d’une entité biologique et des cellules qui la composent. Le transfert massif de l’information humaine vers internet, son stockage, son traitement, sa hiérarchisation via les moteurs de recherche constituent certainement les premiers pas vers notre singularité, si elle doit avoir lieu.

◾La fusion homme-machine ou le concept de transhumanisme (qui a débuté dès 1958 avec le premier pacemaker implanté) modifie profondément notre rapport au corps[7]. Que ce soit dans un but de simple remplacement de l’organe malade ou dans celui d’augmentation des capacités de l’organe sain, la manipulation nous interroge sur notre propre identité : à partir de quel niveau de transformation passe-t-on du statut d’homme à celui de trans-humain ? Est-il légitime de retarder notre vieillissement et notre mort? Peut-on "s’augmenter sans se perdre?" Là encore, cette thématique renforce au premier rang le concept de singularité.

Imaginons maintenant la convergence et l’évolution des quatre arguments que l’on vient de déployer. Nous nous situons bien sûr dans un futur qu’il n’est pas possible de préciser davantage.

Impressionnante avancée

Septicémie : une protéine aimantée pour nettoyer le sang

Pour nettoyer le sang infecté par une maladie, des chercheurs américains ont mis au point un nouveau dispositif "Biospleen", selon les résultats d'une étude publiée dans la revue médicale Nature Medicine. Cet appareil est composé de billes magnétiques nanoscopiques (moins d'un millième de millimètre) recouvertes d'une protéine sanguine humaine conçue génétiquement, appelée MBL.

Cet appareil fonctionne comme la rate. Il élimine du sang les bactéries, les champignons et les toxines, et le réintroduit dans le corps une fois nettoyé.

Branché à l'extérieur du corps, comme une machine à dialyse, Biospleen a deux canaux pour traiter le sang. La protéine sanguine MBL est utilisée car elle se lie avec les bactéries, les champignons et les agents pathogènes.

Les bioingénieurs de l'Institut Wyss de Harvard, inventeurs de Biospleen ont testé ce nouveau dispositif sur les rats. Les chercheurs ont infecté le sang des rongeurs avec deux bactéries, le staphylocoque doré et Escherichia coli. Après le filtrage du sang par la machine, 90% des bactéries ont été éliminées du sang.

 "Ce dispositif pourrait un jour être utile dans le traitement de malades atteints d'Ebola dans la mesure où la protéine MBL passe pour être capable de se lier avec le

le virus à l'origine de cette fièvre hémorragique " explique Donald Ingber, co-auteur de l'étude. "La protéine pourrait également se lier au VIH, le virus du sida, et au virus de Marburg, à l'origine d'une autre fièvre hémorragique, très similaire à Ebola ".

 " Même si les résultats de ces travaux sont concluants, nous avons besoin de réaliser des tests de plus grande ampleur et sur des animaux plus gros pour valider cette expérimentation " conclut Donald Ingber.

 "Mais si cette appareil s'avère aussi efficace et sûr chez l'homme, il pourrait permettre de nettoyer physiquement le sang en enlevant une grande variété d'agents pathogènes ou de toxines", a indiqué à l'AFP Donald Ingber. " Le traitement pourrait être mené avant même que l'agent pathogène n'ait été formellement identifié et que le traitement antibiotique optimal ait été choisi" rajoute-il.

En effet, les infections du sang touchent 18 millions de personnes dans le monde chaque année avec un pourcentage de décès de 30 à 50%.

 

Avancée de la recherche dans les maladies - 1

Le mystère des jambes sans repos

Le syndrome des jambes sans repos, appelé aussi "impatiences", est un trouble neurologique qui cause un besoin irrépressible de bouger les jambes. Fourmillements, picotements, sensations de brûlures provoquent des insomnies chroniques. La vie de celles et ceux qui en sont atteints se transforme en enfer... jusqu'au suicide.

Activité cérébrale, fréquences cardiaques, tonus musculaire et même ronflements, le patient est passé au crible pendant une nuit d'observation. Les premiers symptômes apparaissent à l'état de veille au moment où on cherche le sommeil. L'endormissement va être retardé par les inconforts dans les jambes. Et une fois endormi, on a la deuxième phase du syndrome.

De petits mouvements touchent le pied ou la jambe, parfois les deux jambes en même temps, et vont se reproduire à intervalles réguliers. Chaque contraction musculaire augmente le rythme du cœur et l'activité cérébrale du dormeur, et provoque des micro-réveils. A ce rythme-là, le sommeil n'est pas du tout réparateur.

Les causes? Un manque de fer, des reins insuffisants, des médicaments, etc. Les mouvements périodiques des jambes peuvent même persister chez des gens qui ont une section de la moelle épinière. Et là, on comprend encore moins comment ces mouvements peuvent survenir chez quelqu'un qui est paraplégique. Dans plus de la moitié des cas, on reste avec des causes inconnues.

Des scientifiques pensent qu'un déficit de dopamine serait responsable du syndrome. La dopamine est un neurotransmetteur, c'est-à-dire un agent de communication entre les neurones à l'intérieur du cerveau, et joue un rôle essentiel dans la locomotion. Le manque de dopamine pourrait agir directement sur le système nerveux central à l'intérieur même de la moelle épinière. Quelques indices indiquent qu'il y aurait comme des pacemakers dans la colonne, qui agiraient pendant la nuit sur les mouvements périodiques des jambes. Cela pourrait signifier qu'il y a des mouvements automatiques de locomotion qui sont éveillés directement par la moelle épinière et non par le cerveau.

Des médecins ont de la peine à comprendre que ce que disent les patients est réellement organique et que ce n'est pas dans leur tête, ce ne sont pas des désordres psychiatriques. Les patients ne souffrent généralement pas seulement du seul syndrome, ils peuvent aussi souffrir de dépressions. S'il n'y a que le second désordre qui est traité, les symptômes des jambes sans repos ne seront pas traités.