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Santé

27/03/2015

La bio-informatique, une arme contre la leucémie

Vidjil - © Bonsai - Inria

L’équipe-projet Bonsai d’Inria Lille - Nord Europe (commune avec le CNRS et l'Université Lille1*) a créé Vidjil, un logiciel d’analyse à très haut débit de globules blancs. L’objectif : fournir aux médecins une aide au traitement de la leucémie. À l’occasion des journées nationales contre la leucémie des 28 et 29 mars, ses créateurs expliquent son fonctionnement.

Vidjil avance à pas de géant. Fruit du travail de l’équipe-projet Bonsai, ce logiciel est désormais utilisé dans l’un des plus importants centres de biologie-pathologie génétique de France, celui du CHRU de Lille. Bonsai travaille depuis 2011 en étroite collaboration avec le laboratoire d’hématologie de ce centre, un service dirigé par le professeur Claude Preudhomme. Le laboratoire est notamment en charge du suivi des leucémies, une spécialité qui représente environ un tiers de ses activités.

Membres de Bonsai, Mathieu Giraud et Mikaël Salson sont les concepteurs de Vidjil. Rejoints au sein de l’équipe-projet par Marc Duez et Tatiana Rocher, ils ont développé, en lien avec les équipes de l’hôpital, ce nouvel outil. Les algorithmes de Vidjil permettent d’approfondir les analyses des patients atteints de leucémie. La leucémie reste en effet aujourd’hui une maladie difficile à traiter en dépit des progrès constants de la recherche. Grâce aux capacités de calcul et de traitement du logiciel, les médecins bénéficient d’une aide précieuse pour affiner leur  diagnostic.

Auparavant, le médecin n’étudiait que le lymphocyte cancéreux. Désormais, il a accès à l’ensemble de la population de lymphocytes

Vidjil permet notamment de mieux comprendre le développement de la leucémie aiguë, la forme à l’évolution la plus rapide, caractérisée par une prolifération anormale et soudaine de globules blancs immatures cancéreux. Mesurer le taux de ces globules dans le sang, que ce soit des lymphocytes de type B à l’origine des anticorps ou de type T au grand rôle immunitaire, est donc capital pour déterminer le stade de la maladie et démarrer le traitement. C’est là qu’entre en jeu le logiciel développé par l’équipe Bonsai. « La partie algorithmique de Vidjil permet le traitement d’un très grand nombre de lymphocytes  », confie Mikaël Salson, enseignant-chercheur à l'université de Lille.

En effet, Vidjil analyse en quelques minutes un million de séquences ADN, ce qui correspond à un gigaoctet de données. Désormais, le médecin n’est plus limité à l’analyse de l’évolution d’un seul lymphocyte (appelé "clone") celui déterminé comme cancéreux et responsable de la leucémie. Un enjeu crucial quand on sait qu’une rechute de la maladie est possible sur d’autres lymphocytes que celui analysé initialement. « Auparavant, le médecin n’étudiait que le lymphocyte cancéreux. Désormais, il a accès à l’ensemble de la population de lymphocytes », souligne Mathieu Giraud, chercheur CNRS. Après les avoir analysés, Vidjil peut en effet répartir les lymphocytes détectés en fonction des gènes utilisés par leurs récepteurs et ainsi les regrouper par similitude pour mieux les étudier. Tatiana Rocher, doctorante, travaille sur un nouvel algorithme encore plus efficace pour analyser ces regroupements.

Pister les lymphocytes sur la durée permet de progresser dans la compréhension de la maladie mais surtout de mieux appréhender la question des rechutes éventuelles.

Le séquençage à très haut débit et l’analyse qui en découle par Vidjil  pourraient aussi aider à adapter le traitement de la maladie en fonction de l’analyse de la réaction de l’organisme aux thérapies apportées.

Rendre ses résultats les plus lisibles possible.

Reste la question de l’accessibilité de ce logiciel en ligne. L’équipe Bonsai a travaillé sur la visualisation de Vidjil afin de rendre ses résultats les plus lisibles possible par les hématologues. « L’hématologue entre les séquences dans le logiciel et peut en voir le résultat », explique Marc Duez, ingénieur du SIRIC OncoLille sur le projet. Le logiciel présente ainsi sous forme de courbes une sélection des lymphocytes analysés. L’hématologue peut en suivre l’évolution au fil de la prise en charge du patient, mesurer les effets du traitement sur la population de lymphocytes et déceler au plus vite une rechute éventuelle. « Pour les médecins, cet outil numérique est une révolution. Cela dit, il nous faut encore améliorer la visualisation de Vidjil », indiquent Mathieu Giraud et Mikaël Salson.

Tous les patients du Nord - Pas de Calais et de la Picardie atteints de leucémie aiguë voient leurs analyses traitées par Vidjil.

Dans le même temps, l’équipe Bonsai travaille à la standardisation des protocoles médicaux au sein d’un consortium européen. « Le consortium voit tout l’intérêt du séquençage à très haut débit. Tout patient européen doit sortir d’un laboratoire avec le même diagnostic, qu’il se trouve à Salamanque, Prague ou Lille. » Vidjil est aujourd’hui en pré-prod et est utilisé de manière systématique au CHRU lillois. « Depuis le premier janvier, tous les patients du Nord - Pas de Calais et de la Picardie atteints de leucémie aiguë voient leurs analyses traitées par Vidjil. Ça ne remplace pas le suivi habituel, cela vient juste en complément car il faudra du temps pour totalement valider les protocoles. Mais nous sommes très contents car cela permet de davantage tester Vidjil », se satisfont les chercheurs. D'autres hôpitaux français et européens sont en train de tester le logiciel développé par l’équipe Bonsai.

* au sein de l'UMR 9189 CNRS-Centrale Lille-Université Lille1, CRIStAL.

Mots-clés : Bionformatique Bonsai Leucémie Vidjil Algorithme Médical

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