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Un système d’intelligence artificielle au CHU de Dijon pour analyser les caryotypes

04 septembre 2020 à 10h25 Par la rédaction
Crédit photo : CHU Dijon

Dans la continuité du recrutement du Dr Davide Callegarin il y a quelques mois, premier médecin spécialiste en Intelligence artificielle de France, le laboratoire de Génétique chromosomique et Moléculaire du CHU Dijon Bourgogne poursuit sa démarche d’innovation. Il s’est ainsi doté d’un outil utilisant l’intelligence artificielle pour le classement des chromosomes, système unique en France pour analyser les caryotypes. Ci-dessous le communiqué.

Le laboratoire de Génétique chromosomique et Moléculaire (GCM) du CHU Dijon Bourgogne vient de s’équiper d’un système d’aide à la classification automatique des chromosomes pour l’analyse du caryotype. Nommé « Ikaros DNN » (Deep Neural Network) et développé par la société MetaSystems, cet outil utilise l’intelligence artificielle pour classer les différents chromosomes. Depuis début juin, les patients du CHU Dijon Bourgogne bénéficient de cette technologie de pointe qui classe automatiquement les chromosomes des caryotypes prénataux, postnataux et en oncohématologie.

Un pas de plus vers le développement de l’intelligence artificielle au CHU Dijon Bourgogne

En début d’année, le Dr Davide Callegarin est devenu officiellement le premier médecin spécialiste en Intelligence artificielle (IA) de France en prenant ses fonctions au CHU Dijon Bourgogne, au sein du laboratoire de Génétique chromosomique et moléculaire (GCM) dirigé par le Professeur Callier. L’établissement poursuit aujourd’hui cette démarche d’innovation et fait à nouveau figure de pionnier en se dotant d’un outil utilisant un réseau de neurones artificiels permettant d’automatiser le classement des chromosomes pour les caryotypes. Ce système utilise des techniques de deep learning et s'appuie sur les résultats de 15 années d’analyse chromosomique du laboratoire GCM, soit environ 1.2 millions d’images provenant des caryotypes analysés au CHU Dijon Bourgogne. Les algorithmes utilisés pour la solution de caryotypage Ikaros ont été entrainés sur des milliers de chromosomes colorés et pré-classés par l’équipe du laboratoire, afin de reconnaitre les différents chromosomes et d’accélérer leur classement. Le laboratoire GCM du CHU Dijon Bourgogne est le premier laboratoire de Cytogénétique en France à bénéficier de cette technologie et à mettre en routine l’utilisation du nouveau logiciel« Ikaros DNN » basé sur l’I.A de la société MetaSystems.

Un gain de temps pour les techniciens et pour les patients

Le classement automatique des chromosomes pour le caryotype entraine un gain de temps qui bénéficie autant aux patients qu’à l’équipe de techniciens du laboratoire. Pour les caryotypes les plus simples, il est désormais possible de gagner jusqu’à 3 ou 4 heures, celles-ci pouvant être destinées à d’autres missions (développement de nouvelles techniques…) ou à la réalisation de nouveaux caryotypes.

À travers cette première en France, le laboratoire de Génétique chromosomique et Moléculaire du CHU Dijon Bourgogne cherche à développer des technologies en IA adaptées aux besoins du système de Santé. Il s’agit de l’une des priorités de ce laboratoire qui a pour ambition pionnière de s’engager aujourd’hui dans une démarche de Développement de l’Intelligence Artificielle au CHU Dijon Bourgogne (DIAD), en contribuant par exemple à la création d’un premiers DU en IA Santé en France qui ouvre cet automne à l’Université de Bourgogne, soutenu par Dijon Métropole dans le cadre du Technopole Santé.

 

Le caryotype : une photographie des chromosomes

Un caryotype est une représentation de l'ensemble des chromosomes d'une cellule humaine, à partir d'une prise de vue microscopique. Les chromosomes sont photographiés et disposés selon un format standard : par paire et classés par taille. On réalise des caryotypes dans le but de détecter des aberrations chromosomiques (telles que la trisomie 21), d'identifier certains aspects du matériel génétique d’un individu (comme le sexe), ou pour identifier les caractéristiques génétiques d’une maladie (notamment dans le cas de cancers ou de leucémies). Le caryotype présente un intérêt diagnostique et pronostique. Sa réalisation nécessite le prélèvement de cellules au niveau du sang, de la moelle osseuse, des ganglions ou du liquide amniotique, leur mise en culture et la prise de vue de leurs chromosomes à l’aide d’un microscope. L’interprétation du résultat se fait en fonction du nombre de chromosomes et des anomalies de structures retrouvées sur ces derniers.