La recherche collaborative : enjeux et problématiques de la recherche de demain
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Comment la recherche fonctionnera-t-elle dans 10 à 20 ans ? Une chose est sûre, elle sera collaborative. La complexité des questions à résoudre et la présence de nouveaux acteurs ont déjà amorcé le changement des mentalités. Parce que la collaboration est une réponse au besoin de pluridisciplinarité et de masse critique dans les phases de recherche fondamentale.

Article publié dans Silex ID #03 (Hiver 2014)

Un laboratoire de recherche ouvert à tous, en plein coeur de Paris, vous propose d’utiliser ses équipements pas comme les autres pour devenir chercheur en sciences de la vie. Ainsi, le bioréacteur destiné à cultiver des cellules vivantes a été développé pour quelques dizaines d’euros, en utilisant des composants électroniques open source Arduino, et de simple bocaux de verre. Une nouvelle sorte de soirée à thème pour parisiens blasés ? Pas du tout ! Vous êtes à La Paillasse, un espace de biohacking (biologie participative) qui a pour ambition de permettre à chacun de contribuer à la recherche en mettant à sa disposition un espace collaboratif avec des équipements habituellement coûteux, mais qui sont ici soit récupérés, soit homemade, afin de les rendre accessibles au plus grand nombre. La conviction de ses fondateurs : lorsque des geeks, des designers, des artistes, des ingénieurs, des sociologues et passionnés de tous horizons dédient ensemble leur énergie à la résolution d’un problème, ils trouvent des solutions originales qui seront (peut-être) à l’origine des grandes innovations médicales de demain! Nous avons donc affaire à une petite révolution dans le domaine de la recherche médicale et en sciences de la vie, qui a de tout temps été une affaire de spécialistes. Mais si La Paillasse est un exemple extrême de recherche collaborative et open source, la collaboration est également au coeur de l’approche des acteurs traditionnels de la médecine, car la recherche de nouvelles solutions de santé est un processus long, ardu et périlleux et aucune méthode prise isolément ne peut apporter une réponse satisfaisante rapidement.

Le Human Brain Project, un projet collaboratif par excellence

Prenons l’exemple de la recherche sur les neurosciences : les maladies neurodégénératives sont reconnues comme le fléau du XXIe siècle, puisque près d’un milliard de personnes en souffrent dans le monde. Le nombre de personnes atteintes de maladie de Parkinson va doublier d’ici 2030, celui des personnes atteintes de démence tripler d’ici 2050. Face à ce besoin, le nombre de médicaments disponibles est faible, et les nouveaux traitements sont de plus en plus rares. La recherche dans le domaine a largement été un échec, en partie à cause de l’immense complexité du système nerveux central, rendant extrêmement difficile la compréhension de ses mécanismes. Afin d’atteindre la masse critique pour adresser le fond du problème, deux très grandes initiatives de recherche collaborative ont été lancées en 2013, chacune pour dix ans. En Europe, un milliard a été annoncé pour le Human Brain Project, avec pour objectif de créer un modèle informatique de l’intégralité du cerveau. Aux États-Unis, un milliard de dollars ont été promis par l’administration Obama pour la BRAIN Initiative (aussi appelé Brain Activity Map Project, soit la carte des neurones du cerveau humain), visant à créer des outils pour visualiser et contrôler l’activité électrique et chimique du cerveau. Ces deux initiatives sont collaboratives à tous points de vue: elles impliquent des dizaines de laboratoires à l’échelle d’un continent, déploient des expertises diverses telles que les neurosciences, l’informatique, la biologie mais aussi l’ingénierie, la chimie, la robotique et bien d’autres. De plus, ces programmes, aux objectifs complémentaires, pourraient également collaborer entre eux. Leur succès dépendra de la volonté des pouvoirs publics de les soutenir dans le temps, mais aussi et surtout de la bonne définition des objectifs scientifiques et de la coordination des équipes pour les atteindre. Cela ne se fera pas sans peine, et a déjà causé quelques remous au sein du Human Brain Project, mais le challenge mérite d’être relevé.

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Le président Barack Obama a publiquement soutenu le projet Brain Initiative.

De la paillasse au lit du patient

Si ces grandes initiatives sont indispensables pour créer un socle de connaissance suffisamment solide pour explorer de nouvelles voies de découverte de solutions pour ces pathologies, elles ne sont pas (et de loin) suffisantes pour vaincre la maladie de Parkinson. L’expérience des vingt dernières années, en particulier l’essor de la génomique, l’a bien montré : ce n’est pas parce qu’on a séquencé tout le génome humain que l’on a automatiquement guéri les maladies génétiques. Le risque est en effet que la quantité de données générées par ces initiatives soit tellement grande, qu’il est difficile de les transformer en traitement révolutionnaire. On comprend alors l’importance du concept de recherche translationnelle, « de la paillasse au lit du patient », qui vise à transformer les connaissances fondamentales en amélioration de la santé des individus et populations. Car le chemin est long et ressemble plus à une course de relais qu’à un marathon. La recherche fondamentale développe une connaissance approfondie des mécanismes, puis des experts en pharmacologie, chimie, toxicologie utilisent ces pistes pour développer de nouvelles molécules ou solutions, avant que les cliniciens ne puissent les tester dans la vraie vie, sous le contrôle étroit des autorités de santé. Avec un processus itératif, chaque étape posant de nouvelles questions pour les précédentes. La diversité et la complexité des sujets à adresser tout au long de cette chaîne fait qu’aucun acteur ne peut aujourd’hui maîtriser l’ensemble des expertises et technologies, et chacun doit néces- sairement s’appuyer sur des ressources externes pour sa propre recherche.

C’est pourquoi une étroite collaboration existe depuis de nombreuses années entre laboratoires académiques principaux porteurs de la recherche fondamentale, sociétés de biotechnologies capables de prendre de grands risques dans la recherche amont, et industrie pharmaceutique.

Les mécanismes financiers incitent d’ailleurs chacun à la collaboration: les pouvoirs publics qui financent la recherche fondamentale souhaitent établir un lien avec le privé pour obtenir des résultats exploitables et exploités, les sociétés de biotechnologies qui souvent développent ces résultats pendant les phases amont à haut risque financent leur recherche en la vendant à l’industrie pharmaceutique sous différentes formes. Collaborations de recherche, contrats de licence, consortium, opérations d’acquisition sont ainsi conclus entre les différents acteurs selon les besoins. Quant à l’industrie pharmaceutique, ces collaborations sont une façon pour elle de fertiliser un écosystème et d’externaliser une partie du risque tout en démultipliant son action, puisqu’elle accède ainsi à un vaste champ de technologies et d’expertises.

Mais des partenariats peuvent également être trouvés dans le financement pur de l’innovation. Citons Inserm Transfert, organisme de transfert de technologie ayant déjà pour objectif de valoriser la recherche effectuée par l’Inserm (treize mille chercheurs en sciences de la vie) qui a lancé avec BPI France, Sofinnova Partners and Ventech l’Inserm Transfert Initiative, une société de capital risque dédiée au financement d’amorçage. Un fond de trente-cinq millions d’euros a été levé auprès de l’Inserm, BPI France, mais aussi de dix partenaires industriels dont neuf laboratoires pharmaceutiques et un assureur, montrant combien des acteurs par ailleurs concurrents peuvent collaborer dans les phases amont de recherche.

De nouveaux acteurs bousculent les modèles en place

Le «DIYbio» de La Paillasse n’est pas la seule entaille faite au monopole de ces acteurs traditionnels de la recherche médicale. Depuis déjà de nombreuses années, la société et les patients se sont saisis des sujets d’éthique et ont commencé à se faire entendre. Toute la tendance de la médecine personnalisée implique de plus en plus d’ingénieurs, informaticiens et autres experts venus de spécialités hors du champ des sciences de la vie. Les patients en particulier prennent un rôle de plus en plus actif dans le développement clinique. Depuis déjà 10 ou 15 ans certaines associations telles que l’Association Française contre les Myopathies (AFM-Téléthon) ont établi des banques de tissus et de spécimens, des registres de patients, créé des réseaux d’essais cliniques, et récolté de l’argent pour la recherche. Mais depuis les premiers jours d’Internet, les patients ont aussi utilisé la toile pour partager en direct leurs expériences, apprendre sur les maladies et les traitements, et ont commencé à chercher par eux-mêmes des solutions. Un certain nombre de ces communautés Internet deviennent de véritables plateformes de recherche médicale – c’est ce qu’on appelle le « Patient Driven Research » (la recherche participative). Comme dans d’autres domaines, la force du crowdsourcing s’est mise en marche, chaque utilisateur fournissant ses données et bénéficiant des informations tirées du partage par des centaines d’autres personnes. Ce mécanisme est particulièrement puissant dans le domaine des maladies rares car les patients étant peu nombreux, la recherche a historiquement été freinée par le manque de données disponibles.

Ainsi, le MIT Media Lab, laboratoire d’un des Instituts du MIT (Massachusetts Institute of Technology), a créé en collaboration avec une association contre la Lymphangioléiomyomatose (LAM) une plateforme open source collaborative appelée LAMsight. Cette plateforme propose aux utilisateurs des outils pour collecter, explorer et discuter de l’information sur la santé des patients, permettant aux chercheurs mais aussi aux patients d’accéder à des données uniques sur la maladie. De même, Cancer Commons propose aux patients d’obtenir un avis personnalisé basé sur leur cas spécifique, et utilisant des données récoltées parmi les autres utilisateurs de la plateforme. Une approche très innovante, qui pose de nombreuses questions. Comme souvent, la vitesse de l’innovation est bien plus grande que la capacité à analyser sa validité, en particulier dans le domaine hautement régulé de la recherche clinique, traditionnellement sous haute surveillance des autorités et dans lequel de nombreuses règles valident la significativité statistique des résultats recueillis, mais aussi le respect de règles d’éthique, de confidentialité… Ces nouvelles plateformes non contrôlées sont donc susceptibles d’être à l’origine d’un certain nombre de dérives, et la qualité de leurs résultats est parfois critiquée. Cependant, bien qu’agressive et non validée, cette approche pourrait sauver des vies. Et s’il faut certainement dépasser quelques débordements de jeunesse, ces nouvelles solutions pourraient être très profitables pour l’ensemble des investigateurs, et au final pour les patients. Les acteurs historiques ne s’y trompent pas, tels Pfizer qui a noué avec 23andme, la filiale de séquençage d’ADN de Google, une alliance visant à séquencer le génome de dix mille patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin afin de comprendre les bases génétiques de ces maladies difficiles à traiter.

 


D’autres exemples d’ailleurs montrent combien des voies non conventionnelles et la contribution de la foule permettent de résoudre des problèmes scientifiques: Foldit, un jeu développé par une équipe de recherche de l’Université de Washington à Seattle, propose à des joueurs d’utiliser le talent du cerveau humain pour la résolution de problèmes en trois dimensions. Ce jeu a permis en 2011 de résoudre le problème de la structure 3D d’une enzyme liée au VIH sur laquelle la communauté scientifique butait depuis plus de dix ans, et que les ordinateurs ne savaient pas non plus résoudre. Fort de ce succès, le Center for Game Science continue d’utiliser le jeu comme un outil formidable de collaboration et d’incitation au changement pour tenter de résoudre par le crowdsourcing des problèmes scientifiques non résolus.

Des solutions toujours plus technologiques et collaboratives

Si l’on regarde plus loin vers l’avenir, la révolution en santé viendra surtout de l’arrivée de nouveaux acteurs issus des technologies, car la médecine de 2050 sera très différente de celle qui s’exerce aujourd’hui. La médecine personnalisée vise, sur la base d’un diagnostic individuel, à proposer un traitement « sur mesure», intégrant médicament, suivi médical à distance via des objets connectés par exemple mais aussi sociétés de service, solutions technologiques diverses telles que prothèses intelligentes… Ces progrès seront rendus possibles par l’implication des opérateurs télécom, des sociétés de technologies comme Intel ou Microsoft, mais aussi de nombreuses start-ups qui veulent métamorphoser l’offre de soin. Et ces sociétés, pour pénétrer un domaine hautement régulé et nécessitant une expertise médicale forte, s’allient elles aussi avec les acteurs en place, hospitaliers, industriels et financeurs de la santé y compris les assureurs privés.

La complexité des mécanismes du vivant, l’avènement de la médecine personnalisée et de solutions de santé, intégrées et sur mesure, ainsi que la percée de plateformes ouvertes, rendent la recherche médicale plus collaborative que jamais. Les nouveaux acteurs présents sur l’échiquier vont-ils réussir à réinventer la médecine ? Rendez-vous en 2050 pour avoir la réponse.

Solange Arnaud

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