La médecine durable passe par la précision, et donc par un diagnostic efficace, spécifique et sensible. Cette recherche, de biologistes de l’Université Ludwig-Maximilians de Munich résume ainsi ces avancées : une goutte de sang, plusieurs diagnostics. De nouvelles technologies comme la lumière infrarouge et l’apprentissage automatique permettent aujourd’hui d’évaluer globalement et efficacement la santé humaine en quelques minutes. Avec une économie de temps et de désagrément pour le patient, mais aussi une réduction cosidérable des coûts et une approche globale et durable de sa santé.
Ces nouvelles technologies prennent tout leur sens avec le vieillissement des populations et la prévalence croissante de la multimorbidité. Un outil de dépistage avec lequel une seule goutte de sang suffit à fournir des informations complètes sur la santé et qui permet de détecter plusieurs problèmes de santé avec une seule mesure répond donc à
un besoin croissant de diagnostic holistique.
La spectroscopie infrarouge d’abord, une technique qui utilise la lumière infrarouge pour analyser la composition moléculaire des prélèvements, est devenue un outil fondamental en chimie depuis ces dernières décennies. La technologie permet d’affecter à des molécules comme « une empreinte digitale », délivrée précisément par spectrométrie. Appliquée aux biofluides complexes comme le plasma sanguin, cette technique physico-chimique apporte des données détaillées sur les signaux moléculaires, ce qui en fait un outil de diagnostic médical performant. Cependant, jusqu’à ces dernières années, la spectroscopie infrarouge, bien que plus utilisée, n’avait pas été intégrée dans la routine du diagnostic médical.
- De grands programmes de recherche, comme le programme Kora, mené en Allemagne, ont testé ces techniques sur le sang de milliers de participants, représentatifs d'une population variée : plus de 5.000 échantillons de plasma sanguin ont été évalués à l'aide de la spectroscopie infrarouge.
L’apprentissage automatique ensuite, permet d’analyser les empreintes moléculaires et les corréler avec des données médicales spécifiques. Ces empreintes digitales contiennent des informations précieuses que l’algorithme est désormais capable d’associer à différents états de santé, notamment à des taux anormaux de lipides sanguins, à des anomalies de la tension artérielle, à un prédiabète ou un diabète de type 2. L’algorithme est bien entendu capable aussi d’identifier les individus en bonne santé mais aussi ceux atteints de multiples pathologies et combinées de différentes manières.
La combinaison des 2 technologies, la spectroscopie infrarouge et l’apprentissage automatique ne se limite pas à identifier une condition à la fois : elle identifie avec précision toute une série de problèmes de santé chez un même patient. De plus, le système permet de prédire, de manière hyper-précoce, le développement du syndrome métabolique et cela des années avant l’apparition des symptômes…
Les empreintes moléculaires infrarouges bientôt en dépistage de routine
Ces technologies plus durables car moins consommatrices de ressources, que ce soit de la part du système ou des patients, vont prochainement permettre aux médecins de détecter et de gérer les affections plus efficacement. Un point particulièrement important pour les troubles métaboliques tels que les anomalies du cholestérol et le diabète, pour lesquels des interventions rapides et efficaces peuvent améliorer considérablement les résultats.
Une goutte de sang pour un répertoire diagnostique croissant : au fur et à mesure que le système s’affine, ses capacités s’élargissent et de plus en plus de comorbidités sont ajoutées au répertoire diagnostique. En pratique, cela va permettre une surveillance personnalisée de la santé où bientôt chacun, à partir d’un simple home test pourra surveiller régulièrement son état et devenir l’acteur principal de sa propre santé.
En conclusion, la combinaison de la spectroscopie infrarouge et de l’apprentissage automatique devrait transformer le diagnostic, de manière plus durable et plus responsable.
Sources:
- Cell Reports Medicine June 2024 DOI: 10.1016/j.xcrm.2024.101625 Plasma infrared fingerprinting with machine learning enables single-measurement multi-phenotype health screening
- Journal of Biomedical Informatics Dec, 2020 DOI: 10.1016/j.jbi.2020.103587 Towards a goal-oriented methodology for clinical-guideline-based management recommendations for patients with multimorbidity: Gocom and its preliminary evaluation.
- Nature Biomedical Engineering 19 January 2023 DOI: 10.1038/s41551-022-00999-8 Multi-omics microsampling for the profiling of lifestyle-associated changes in health
- Proteome 11 July, 2016 DOI: 10.3390/proteomes4040029 Personalized Proteomics: The Future of Precision Medicine
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