Un algorithme détecte l'arthrose trois ans avant qu'elle n'apparaisse

Grâce à l'intelligence artificielle (IA), des chercheurs américains ont réussi à détecter des signes précoces d'apparition de l'arthrose et ainsi à prédire son apparition bien avant que les premiers symptômes se fassent sentir. Cette avancée ouvre la voie à l'élaboration de médicaments préventifs expérimentaux.

9 juin 2021

Àl'heure actuelle, le standard de référence pour le diagnostic de l'arthrose, c'est la radiographie, et le traitement principal de cette douloureuse atteinte des articulations est le remplacement articulaire, la prothèse de genou étant la chirurgie la plus courante aux États-Unis pour les personnes de plus de 45 ans.

"Le problème, c'est que lorsqu'on identifie l'arthrose aux rayons X, les dommages sont déjà faits", explique Kenneth Urish, professeur de chirurgie orthopédique à l'Université de Pittsburgh et directeur médical associé du centre osseux et articulaire à l'hôpital UPMC Magee-Womens. "Lorsque les médecins regardent les images du cartilage, il n'y a pas de changements visibles à l'oeil nu, mais cela ne veut pas dire qu'ils ne sont pas présents", renchérit le premier auteur de l'étude, Shinjini Kundu. "Cela signifie simplement que vous ne pouvez pas les voir à l'aide d'outils conventionnels."

Une précision de 78%

Convaincu qu' "il serait beaucoup plus facile d'empêcher le cartilage de se désagréger que d'essayer de le faire repousser et qu'avec une telle approche prédictive, les patients pourraient un jour être traités avec des médicaments préventifs plutôt que de subir une chirurgie de remplacement articulaire", le Pr UIrish et son équipe ont développé un algorithme de deep learning capable de détecter de faibles signes d'arthrose, non visibles par l'oeil d'un radiologue averti.

Ils ont examiné les IRM du genou de la Osteoarthritis Initiative, une étude réalisée sur des milliers de personnes pendant sept ans pour voir comment l'arthrose du genou se développe, et ils ont nourri leur algorithme avec ces IRM réalisées trois ans avant l'apparition des symptômes.

En se concentrant sur un sous-ensemble de patients qui présentaient peu de signes de lésions cartilagineuses au début de l'étude, la machine a repéré qui avait développé ou non de l'arthrose et a ainsi appris à reconnaître sur IRM les modifications subtiles du cartilage, caractéristiques d'une future manifestation de l'arthrose. Globalement, à partir des IRM, l'algorithme a prédit l'arthrose avec une précision de 78%.

Un médicament préventif

Rappelant qu'il n'existe pas de traitement curatif contre l'arthrose si ce n'est à terme le remplacement des articulations par des prothèses, les chercheurs estiment que leur approche prédictive appelle désormais au développement d'un médicament spécifique préventif qui puisse empêcher l'arthrose pré-symptomatique de se transformer en une véritable détérioration des articulations.

"À présent, au lieu de recruter 10.000 personnes et de les suivre pendant dix ans, nous pouvons tout simplement suivre 50 personnes qui, nous le savons, vont souffrir d'arthrose dans deux à cinq ans. Ensuite, nous pourrons leur administrer le médicament expérimental et voir s'il empêche la maladie de se développer", espère le Pr Kenneth Urish.