Créer des patients virtuels pour les essais cliniques
Créer des patients virtuels pour amplifier la puissance des essais cliniques
Et si, à côté des volontaires recrutés dans les essais cliniques, entraient désormais en scène des patients qui n’existent pas ? Cela permettrait de démultiplier le nombre d’individus dans les études ; une option particulièrement intéressante également pour des maladies ou des cancers rares, quand les patients sont peu nombreux.
Si les jumeaux numériques sont désormais régulièrement utilisés en santé pour planifier et optimiser des interventions chirurgicales, la recherche médicale devrait bientôt bénéficier également de l’apport de l’Intelligence artificielle générative grâce à l’utilisation de patients virtuels dans les essais cliniques. Une solution attendue par les industriels du secteur de la santé, souvent déconcertés par la «lourdeur» de la mise en place des études en France ou en Europe. Un encadrement réglementaire strict, qui découle en fait directement des lois de bioéthique et vise simplement à protéger certaines catégories de populations dans les études impliquant de femmes, des enfants, ou des personnes âgées de plus de 65 ans. Mais avant de pouvoir utiliser ce concept en routine dans les études cliniques, encore faut-il prouver que l’utilisation de ces patients virtuels donne des résultats aussi fiables que ceux obtenus à partir du recrutement de patients volontaires réels, en chair et en os. C’est tout le travail de Jean-Louis Fraysse, pharmacien et co-fondateur de l’entreprise Botsesign. Il travaille notamment en collaboration avec l’équipe de Stéphanie Allassonnière, professeure de mathématiques appliquées et Vice-Présidente valorisation et partenariats industriels à l’Université Paris-Cité, qui développe des modèles capables de générer des patients synthétiques.
Créer des jumeaux de populations
À partir d’un petit nombre de patients réels –20 suffisent s’ils sont bien documentés–, des algorithmes d’IA générative (auto-encodeurs variationnels) créent des profils artificiels, variabilisés pour ne pas tomber dans la simple duplication. «On peut multiplier par 20 la base de départ, mais en pratique les besoins dépassent rarement un facteur 5 », explique Jean-Louis Fraysse. Derrière ces avatars statistiques, une promesse forte pour la recherche clinique : mieux recruter, mieux prédire, mieux tester. « On génère des patients artificiels à partir de bases de données réelles», explique la mathématicienne. Ses modèles apprennent les dynamiques de maladies, par exemple l’évolution de troubles cognitifs, puis ils créent des individus fictifs partageant les mêmes caractéristiques que la population d’origine. Ensemble, ces patients synthétiques forment ainsi ce que la chercheuse appelle un «jumeau de population». L’usage est concret : ils permettent de renforcer un bras contrôle en générant des volontaires manquants. «S’il n’y a que 100 patients dans un essai, mais qu’il en faut 500 - pour que les résultats soient statistiquement acceptables - on peut en créer 400 artificiels et équilibrer les groupes », illustre-t-elle. Concrètement, une première étude menée avec les laboratoires Pierre Fabre sur un essai dermatocosmétique en relation avec l’acné a été validée par 3 comités d’éthique en France et en Europe. «Ils ont accepté un design avec 50% de patients synthétiques dans le bras contrôle comme dans le bras traité. Avec un nombre de patients «réels» suffisant pour le cas échéant pouvoir conclure en excluant les patients synthétiques», précise Jean-Louis Fraysse.
Le recours aux patients virtuels permettra d’accélérer l’obtention de résultats de recherche sur un nouveau traitement, une nouvelle prise en charge. Plus d’une vaigtiane d’essais de ce type sont en cours, et une cinquantaine devraient être engagés d’ici mi 2026. La recherche avance vite, mais l’encadrement réglementaire tarde. «Il faut définir les preuves attendues par les autorités pour valider ces essais augmentés. L’acceptabilité des industriels est forte, celle des comités éthiques aussi. Ce qu’il manque, c’est la partie réglementaire», souligne Stéphanie Allassonnière. Pour que l’utilisation de patients synthétiques dans les études cliniques soit reconnue par l’EMA ou la FDA, il faut convaincre que leur niveau de preuve n’est pas inférieur à celui des données cliniques classiques.
La dynamique est lancée: la Chine et les États-Unis avancent vite, mais l’Europe dispose d’atouts scientifiques et d’une expertise éthique reconnue. «Il faut aller à pas mesurés, mais il faut y aller, sinon on se fera doubler», conclut Jean-Louis Fraysse.

