Les soins de santé s’approche d’une nouvelle frontière via l’IA et l’informatique quantique

Nouvelles recherches pour améliorer les soins aux patients

Grâce à Discovery Accelerator Partnership de Cleveland Clinic, 52 projets de recherche en cours en utilisant ces technologies informatiques hautes performances. Avec IBM, le système de santé a publié des articles de recherche évalués par des pairs, y compris sa première étude, qui jette les bases de l’application de méthodes de calcul quantique à la prédiction de la structure des protéines.

«En prédisant avec précision la structure d’une protéine, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment les maladies se propagent et comment créer des thérapies efficaces», explique Jehi.

La Cleveland Clinic, IBM et le Hartree Center du Science and Technology Facilities Council au Royaume-Uni ont récemment annoncé une collaboration visant à faire progresser les soins de santé et les sciences biomédicales par l’intermédiaire de l’IA et de l’informatique quantique.

Deux projets de recherche clinique ont été lancés pour démarrer la nouvelle collaboration. L’un des projets, dirigé par Jehi en collaboration avec IBM et le Hartree Center, appliquera l’informatique quantique pour analyser les ensembles de données à grande échelle pour identifier les caractéristiques moléculaires de l’organisme qui prédisent mieux les réponses chirurgicales chez les patients atteints d’épilepsie.

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«L’objectif est de découvrir de nouveaux biomarqueurs qui peuvent être utilisés pour personnaliser les plans de traitement et améliorer les résultats des patients», dit-elle.

L’IA a également été utilisée pour améliorer l’imagerie, aidant à la détection du cancer du sein et d’autres cancers, dit Jehi. «Ces dernières années, nous avons constaté une accélération et une adoption rapide de ces technologies visant à accélérer la recherche biomédicale et à améliorer les soins aux patients.»

Un exemple est l’utilisation précoce de l’IA par la Cleveland Clinic pour la prédiction des risques dans la septicémie, où le système de santé pilote un programme d’IA septiné intégrant des modèles avancés directement dans les flux de travail cliniques pour rendre la prise de décision plus facile et plus efficace. «L’objectif est que la septicémie soit signalée plus rapidement et avec une précision améliorée, ce qui conduit à un traitement plus opportun et efficace», explique Jehi.

Le potentiel de l’informatique quantique et de l’IA pour la découverte de médicaments

Dans la découverte de médicaments, les chercheurs doivent décrire avec précision les systèmes mécaniques quantiques complexes qui codent pour les interactions de liaison des grandes molécules et des taux de réaction chimique.

«La simulation de ces systèmes dans des ordinateurs conventionnels est extrêmement exigeant des ressources et le plus souvent prohibitif à l’échelle nécessaire pour les applications du monde réel, même pour les supercomputeurs les plus puissants», explique le Dr Bruno Abreu, directeur scientifique adjoint du Pittsburgh Supercomputing Center de Carnegie Université de Mellon.

Les ordinateurs quantiques, cependant, sont eux-mêmes des systèmes quantiques, ce qui en fait une plate-forme beaucoup plus appropriée pour ces simulations.

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Dans un flux de travail typique, l’IA se présente comme un guide pour proposer des candidats molécules avec un potentiel élevé pour afficher une propriété physique, chimique ou thérapeutique souhaitée.

La dynamique d’un tel candidat est ensuite rapidement résolu par l’ordinateur quantique, donnant aux chercheurs une réponse à l’adéquation du candidat et augmente enfin les données à partir desquelles le modèle d’IA est formé pour déduire les candidats.

«Alors que les ordinateurs quantiques deviennent plus fiables, utilisables et disponibles, nous commencerons sans aucun doute à voir des applications réussies plus souvent», explique Abreu.