Stimuler le progrès grâce aux partenariats

Session de questions/réponses avec le Professeur James J. Collins, conseiller spécial récemment nommé à Abdul Latif Jameel Health

Dans le cadre de sa mission visant à améliorer l’accessibilité à des soins de santé de haute qualité dans le monde entier, Abdul Latif Jameel Health cherche continuellement à établir des partenariats avec les plus grands organismes, chercheurs, innovateurs et penseurs dans les secteurs mondiaux de la biotechnologie et de la santé.

En mai 2021, le professeur James J. Collins a été nommé comme conseiller spécial. James est professeur titulaire d’ingénierie médicale et de science à l’Institut d’ingénierie médicale et de science (IMES) et au Département d’ingénierie biologique du Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Son groupe de recherche innovant travaille en biologie synthétique et des systèmes, développant des moyens novateurs de reprogrammer les organismes, y compris les bactéries, pour effectuer des tâches ciblées, telles que la détection et le traitement des infections. Cela peut conduire à des médicaments moins chers, des tests diagnostiques rapides et des traitements plus efficaces pour les infections résistantes aux antibiotiques et un éventail de maladies complexes.

Avec sa collègue du MIT Regina Barzilay, James est un des codirecteurs de Abdul Latif Jameel Clinic pour l’apprentissage automatique dans le domaine de la santé, (Jameel Clinic) au MIT depuis sa fondation en 2018.

Nous avons parlé au Professeur Collins de ses recherches, de son nouveau rôle chez Abdul Latif Jameel Health et de sa vision de l’avenir des soins de santé mondiaux.

Pourriez-vous fournir un aperçu de votre travail actuel ?

Je suis professeur titulaire d’ingénierie médicale et de science à l’Institut d’ingénierie médicale et de science, ainsi qu’au Département d’ingénierie biologique. Je suis également co-responsable de la Jameel Clinic qui a été créée grâce à un généreux don de Mohammed Jameel et de sa famille pour servir de point de convergence pour les efforts du MIT axés sur l’application de l’IA aux défis des soins de santé.

En plus de mon poste au MIT, je suis également membre fondateur du corps professoral de l’Institut Wyss à Harvard et membre de l’Institut au Broad Institute du MIT et de Harvard. Mon laboratoire se concentre principalement sur deux domaines : la biologie synthétique et la recherche sur les antibiotiques, deux domaines qui exploitent de plus en plus le potentiel de l’IA pour faire progresser nos connaissances et nos capacités.

Quand avez-vous entendu parler d’Abdul Latif Jameel Health pour la première fois ?

J’ai rapidement établi un lien avec Mohammed Jameel et la famille Jameel, ainsi qu’avec Community Jameel, et leurs intérêts plus larges dans la recherche translationnelle en matière de soins de santé. C’était probablement dans l’année qui a suivi ma participation à la Jameel Clinic que j’ai eu connaissance d’Abdul Latif Jameel Health plus spécifiquement. Sa mission résonne étroitement avec ma propre approche. J’ai été ravi d’être invité à me joindre à eux en tant que conseiller. Mon rôle consiste principalement à aider Abdul Latif Jameel Health à évaluer des opportunités passionnantes d’investissement ou de partenariats, comme les liens récents avec Evelo Biosciences et Cellarity.

Quels sont, selon vous, les plus grands défis auxquels le domaine des soins de santé mondiaux est actuellement confronté ?

La plupart des gens pensent que les défis sanitaires mondiaux sont exclusivement liés aux maladies infectieuses. Dans mon propre domaine, nous travaillons sur les maladies infectieuses, en particulier les antibiotiques et de plus en plus aujourd’hui les antiviraux à la suite de la pandémie de Covid-19. Mais un aspect sous-estimé est que les pays en voie de développement sont également confrontés à des défis majeurs concernant les maladies non infectieuses, y compris les cancers et les maladies dégénératives nerveuses.

Donc, le plus grand défi est de savoir comment rendre les merveilleuses avancées que nous constatons sur les maladies infectieuses et non infectieuses abordables et accessibles à tous.

Traditionnellement, la plupart des efforts autour de la santé publique mondiale se situaient dans la sphère des organismes à but non lucratif. L’une des missions d’Abdul Latif Jameel Health est de voir comment cela peut être réalisé d’un point de vue lucratif, en tirant parti de la capacité des forces du marché et de l’encouragement du marché à conduire un changement significatif.

À un niveau personnel, nombre de mes intérêts portent sur les maladies infectieuses, mais nous cherchons de plus en plus à voir comment divers outils de l’IA et de la biologie synthétique peuvent traiter d’autres maladies plus complexes et peuvent se prêter à relever des défis de santé plus larges dans le monde entier.

Pourriez-vous fournir quelques exemples de la façon dont les technologies comme l’IA, le Big Data et l’apprentissage machine font progresser l’innovation dans le domaine des soins de santé ?

Si nous prenons d’abord les antibiotiques, dans le cadre de la Jameel Clinic, Regina Barzilay, Tommi Jaakkola et moi-même avons collaboré pour voir si nous pouvions exploiter le pouvoir de l’IA pour traiter la crise de résistance aux antibiotiques. Nous avons pu faire avancer un effort pilote où nous avons formé un modèle d’IA pour nous aider à identifier un nouvel antibiotique puissant, appelé halicin, qui était très efficace contre un large éventail de pathogènes, y compris les pathogènes multirésistants, fortement résistants aux médicaments et pan-résistants.

Nous avons ensuite pu appliquer le modèle à une énorme bibliothèque de 1,5 milliard de molécules en quelques jours seulement, identifiant un grand nombre d’autres nouveaux candidats antibiotiques.

Nous avons maintenant lancé le projet Antibiotics-AI au MIT par l’intermédiaire de la Jameel Clinic, dans le but d’utiliser l’IA pour concevoir et découvrir une nouvelle classe d’antibiotiques, comme nous l’avons fait avec l’halicin.

En ce qui concerne la biologie synthétique, nous avons déjà établi que l’on peut utiliser des circuits génétiques synthétiques et des extraits de cellules. Dans le cas des systèmes sans cellules, vous pouvez ouvrir une cellule vivante et retirer la « machinerie » de cette cellule. Notre avancée a permis de montrer qu’il était possible de lyophiliser ces extraits cellulaires ainsi que des circuits génétiques de biologie synthétique sur du papier afin de créer des diagnostics peu coûteux sur papier.

Ce qui est peut-être le plus étonnant, c’est qu’au milieu de la pandémie de Covid-19 et sous les auspices de la Jameel Clinic, nous avons montré que nous pouvions utiliser la biologie synthétique pour créer un masque de diagnostic du Covid-19 qui pouvait donner un résultat en quelques minutes avec une haute sensibilité et une haute spécificité pour le SRAS-CoV-2. En bref, un masque facial qui pourrait vous dire si vous avez eu le Covid-19.

Dans quelle mesure ces progrès sont-ils proches de la commercialisation ?

En ce qui concerne l’halicin, nous sommes en train de le faire progresser vers un essai clinique potentiel, d’explorer sa toxicité, de développer des analogues pour remédier à cette toxicité et d’étudier d’autres aspects de ses propriétés de type médicamenteux.

En ce qui concerne le diagnostic sur papier, nous avons une entreprise dérivée du MIT, Sherlock Biosciences, qui a développé un diagnostic de Covid-19 approuvé par la FDA basé sur notre plateforme de biologie synthétique. Cela a maintenant été adopté par plusieurs entreprises mondiales de diagnostic, ainsi que par le Népal comme test national. Sherlock Biosciences et ses partenaires sont maintenant en phase avec l’utilisation de notre technologie pour effectuer 10 millions de tests diagnostiques de la Covid-19 chaque mois dans des pays du monde entier.

Le masque de diagnostic est toujours au stade académique. Il n’est pas encore commercialisé, mais c’est une opportunité intéressante d’explorer comment nous pourrions le faire passer d’une démonstration en laboratoire au MIT et à l’Institut Wyss à un produit qui pourrait être disponible dans votre pharmacie locale.

Dans quelle mesure est-il important de s’assurer que ces innovations profitent au monde entier et ne deviennent pas uniquement des soins de santé pour les nations aisées ?

C’est une partie importante de ma mission en tant que professeur et entrepreneur de s’assurer que nos technologies soient accessibles à tous. Trop souvent, nous voyons des entreprises plus motivées par les bénéfices que par l’impact, en particulier aux États-Unis. Pour moi, l’impact est beaucoup plus important que les bénéfices. Je préférerais de loin voir un produit qui profite à des millions d’individus plutôt que de gagner des millions de dollars avec le produit.

La pandémie de Covid-19 a-t-elle encouragé les personnes à réfléchir davantage à cet aspect ?

Oui, mais pas autant que cela devrait l’être. La cupidité est malheureusement une force très puissante dans ce monde.

C’est pourquoi, grâce à Sherlock Biosciences, nous avons établi une fondation appelée The 221b Foundation, nommée d’après l’adresse fictive de Sherlock Holmes à Londres.

Nous nous sommes engagés à reverser tous les bénéfices de notre produit Covid-19 à la fondation, ainsi qu’à mettre toute notre propriété intellectuelle autour des diagnostics CRISPR à la disposition de toute organisation qui souhaiterait développer des diagnostics Covid-19, étant entendu que les bénéfices doivent revenir à la fondation.

Ces bénéfices servent ensuite à financer les efforts en matière de STIM (sciences, technologies, ingénierie et mathématiques) pour les minorités sous-représentées, en essayant d’encourager davantage de jeunes à étudier les matières STIM, à faire progresser les technologies et à relever les défis de la santé mondiale.

Comment la Jameel Clinic dans son ensemble contribue-t-elle à résoudre certains de ces problèmes ?

La Jameel Clinic a été créée il y a environ trois ans [2018], et elle s’est développée depuis, avec un certain nombre de programmes passionnants en cours.

Au milieu de la pandémie, la clinique a lancé un programme appelé AI Cures, qui vise à faire progresser l’IA pour traiter les agents pathogènes émergents, y compris le SRAS-CoV-2. Dans le cadre de cette initiative, nous avons pu rassembler un certain nombre d’ensembles de données intéressants qui ont été mis à la disposition des chercheurs du monde entier.

En travaillant avec Regina Barzilay et Tommi Jaakkola et un certain nombre de leurs étudiants diplômés, nous avons également pu utiliser l’IA, par exemple, pour développer des combinaisons efficaces pour traiter le SRAS-CoV-2, le pathogène responsable du Covid-19.

Qu’est-ce qui fait de l’IA, du big data et de l’apprentissage machine des acteurs de l’innovation dans le domaine des soins de santé ?

L’aspect clé de l’IA et des big data est que ces ressources nous permettent d’adopter la complexité de la biologie et de la chimie à une échelle bien supérieure à tout ce que nos cerveaux seuls pourraient réaliser.

Même les cellules vivantes les plus simples, les bactéries, sont beaucoup plus compliquées que la machine la plus compliquée que nous ayons jamais conçue sur Terre. Il est effectivement impossible de comprendre de manière exhaustive comment un tel système vivant a évolué au cours de milliards d’années.

De même, il est incroyablement difficile de comprendre comment un médicament que nous développons pourrait affecter la biologie complexe d’une cellule vivante ou d’un ensemble de cellules. Les mégadonnées et l’IA nous permettent d’y parvenir. Nous pouvons utiliser ces technologies pour interroger la biologie d’une cellule vivante à une échelle jamais atteinte auparavant. Cela nous permet de comprendre l’interaction entre les molécules pour générer de meilleures informations sur la façon dont tous ces composants incroyables d’une cellule vivante interagissent pour créer un état sain et comment ils pourraient se décomposer dans leurs interactions pour créer un état pathologique. Cela nous permet d’identifier comment nous pourrions potentiellement intervenir pour corriger ou améliorer un état malade ou blessé.

Le potentiel de ces technologies est-il déjà pleinement compris?

Pas du tout, nous n’en sommes qu’aux prémices de l’application de l’IA aux défis des soins de santé. Nous avons pu constater l’impact énorme de l’IA et du big data dans le monde de l’information et sur Internet, mais dans les domaines de la biologie et de la médecine, l’ère du big data n’en est encore qu’à ses balbutiements. Je pense que nous verrons des progrès croissants au cours de la prochaine décennie ou des deux prochaines années, car de plus en plus de données sont collectées et mises à disposition. L’une de nos missions à la Jameel Clinic est de former la prochaine génération de chercheurs en soins de santé à être pluridisciplinaire, afin qu’ils aient une expertise à la fois en IA/apprentissage machine et en biologie et chimie, leur permettant de travailler à l’interface de la technologie, de la science et de la médecine pour réaliser des avancées qui comptent pour les patients.

À quoi ressemble, selon vous, l’avenir des soins de santé mondiaux à moyen et long terme ?

Je pense que l’un des quelques avantages de la pandémie est une sensibilisation croissante des jeunes à l’importance des maladies infectieuses comme un problème sérieux qui mérite leur attention. Je pense donc que nous verrons plus de jeunes talents entrer dans le domaine des maladies infectieuses et de la santé mondiale, ce qui fera certainement progresser nos connaissances et nos capacités à détecter, traiter et prévenir les infections.

À l’avenir, nous verrons certainement des changements et des progrès spectaculaires et impressionnants dans la biomédecine. Nous verrons l’impact croissant des mégadonnées, des technologies avancées, y compris l’IA et la biologie synthétique, pour faire progresser les efforts qui nous permettent de mieux diagnostiquer les maladies, de les traiter et de les prévenir à travers le monde, d’une manière économiquement efficace et, nous l’espérons, abordable pour tous.