Un algorithme prédictif des maladies psychotiques

Publié par Isabelle le 02/10/2021 à 13:00
Source: Université de Genève
Des équipes de l'UNIGE et de l'EPFL ont utilisé pour la première fois la méthode d'analyse longitudinale en réseau appliquée à des enfants, afin de détecter les symptômes annonciateurs d'un développement de maladie psychotique dans le futur.


Représentation schématique des analyses de réseau longitudinales appliquée à la psychiatrie (La psychiatrie est une spécialité médicale traitant de la maladie mentale ou des...) du développement. Les réseaux sont reconstruits en calculant les corrélations entre les différents symptômes, à la fois lors de chaque évaluation, ainsi que dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...). Ceci permet d'estimer le risque de développer un trouble psychotique à l'adolescence et d'identifier les cibles les plus importantes pour les traitements. © UNIGE

Un tiers des enfants souffrant d'une microdélétion du chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément...) 22 développeront plus tard une maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal...) psychotique, comme la schizophrénie (Le terme de schizophrénie regroupe de manière générique un ensemble...). Mais comment savoir lesquelles seront possiblement concernées ? Aujourd'hui, différentes études ont contribué à la compréhension des mécanismes neurobiologiques qui sont associés au développement des maladies psychotiques. Problème: la capacité à identifier les sujets plus à risque et d'adapter en conséquence leur prise en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) reste limitée. En effet, de nombreuses variables - autres que neurobiologiques - contribuent à leur développement.

C'est pourquoi une équipe de l'Université de Genève (L'université de Genève (UNIGE) est l'université publique du canton de Genève en...) (UNIGE) s'est associée à une équipe de l'EPFL, afin d'utiliser de manière longitudinale un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son...) d'intelligence artificielle (L'intelligence artificielle ou informatique cognitive est la « recherche de moyens...), la méthode d'analyse en réseau. Cet algorithme permet de corréler de nombreuses variables provenant de milieux différents - neurobiologique, psychique, cognitive, etc. - sur une vingtaine d'années, afin de déterminer quels symptômes du moment présent sont annonciateurs d'une maladie psychotique dans la future trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et...) développementale de l'enfant. Ces résultats, à lire dans la revue eLife, permettront une prise en charge précoce des enfants jugés à risque de développer des troubles psychiques, dans l'objectif de les prévenir, voire de les éviter.

Une personne sur 4'000 souffre d'une microdélétion du chromosome 22 pouvant entrainer à l'adolescence le développement de maladies psychotiques, comme la schizophrénie. Toutefois, seul un tiers d'entre elles seront finalement impactées par un trouble psychique. Mais comment déterminer lesquelles ? "Pour l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas...), les analyses se penchent sur les mécanismes neurobiologiques engagés dans les troubles psychiques, ainsi que sur la présence de certains symptômes que l'on assimile à une maladie psychique, sans pour autant savoir lesquels sont les plus prégnants", explique Corrado Sandini, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) au Département de psychiatrie de la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la...) de l'UNIGE, à la Fondation Pôle Autisme (Le terme autisme tend a désigner aujourd'hui un trouble affectant la personne dans trois...) et premier auteur de l'étude.

Le fait de ne pas pouvoir prendre en considération le degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) d'importance de chaque symptôme (Un symptôme représente une des manifestations subjectives d'une maladie ou d'un processus...) peut poser problème dans les prédictions évolutives de la maladie et la mise en place du traitement le plus adéquat possible pour le/la patient-e. "C'est pourquoi nous avons pensé à l'utilisation de la méthode d'analyse en réseau", poursuit-il. Cette méthodologie, utilisée à l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...) actuelle sur des adultes, permet de combiner des variables de mondes complétement différents dans un même espace d'analyse, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) en les considérant de manière individuelle. "Le développement de maladies psychotiques dépendant de multiples variables autres que purement neurobiologiques, cet algorithme permettrait de mettre en exergue quels sont les symptômes les plus importants pour donner l'alerte sur les risques potentiels de l'enfant à devenir, par exemple, schizophrène", appuie Stéphan Eliez, professeur au Département de psychiatrie de la Faculté de médecine de l'UNIGE et à la Fondation Pôle Autisme.

Trouver les symptômes prédicteurs

L'équipe genevoise s'est associée à des chercheurs/euses de l'EPFL, afin de développer cette méthodologie et de l'appliquer sur une cohorte d'enfants et d'adolescent-es souffrant d'une microdélétion du chromosome 22 et suivis pour certain-es depuis plus de vingt ans. "Il s'agit d'adapter l'analyse en réseau en la personnalisant pour de jeunes patient-es de manière longitudinale, afin d'obtenir des statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle...) de qualité sur une variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) tout au long de la trajectoire de développement de l'enfant", souligne Dimitri Van De Ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour...), professeur au Département de radiologie et informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...) médicale de la Faculté de médecine de l'UNIGE et à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de bioingénierie de l'EPFL.

L'objectif est de trouver les variables de l'enfance qui vont pouvoir annoncer le développement de maladies psychotiques. "Il s'agit de savoir dans quelle bataille nous mettons nos forces grâce à des facteurs clés qui nous permettront d'agir où il le faut, et surtout quand il le faut, explique Stéphan Eliez. Si nous parvenons à les identifier, nous pourrons tenter de réguler le symptôme, afin de réduire le risque ultérieur de développer une maladie psychotique."

Pour tester la méthodologie, 40 variables ont été prises en compte pour 70 enfants souffrant d'une microdélétion du chromosome 22, observés chaque trois ans, de l'enfance à l'âge adulte. "Parmi ces variables, on retrouve notamment les hallucinations, l'humeur générale, le sentiment de culpabilité ou encore la gestion du stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général...) quotidien", précise Corrado Sandini. Des questionnaires remplis par les parents ont également apporté des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) précieuses. Des graphiques ont ensuite déterminé les variables les plus importantes qui permettent de prédire le développement de problèmes psychiques trois ans plus tard. "Nous avons ainsi constaté qu'un enfant de 10 ans anxieux, dont l'anxiété (L'anxiété est pour la psychiatrie phénoménologique biologique et...) se transforme à l'adolescence en une incapacité à gérer le stress, aura de fortes chances de développer une maladie psychique. L'évolution de l'anxiété est donc un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) d'alerte prégnant", poursuit le chercheur genevois. De même, la tristesse qui se transforme avec le temps en sentiment de culpabilité est, elle-aussi, un symptôme de première importance.

Une méthode personnalisée pour chaque enfant

Afin de confirmer les résultats de leur algorithme, les chercheuses et chercheurs l'ont appliqué à d'autres cohortes vulnérables aux maladies psychotiques suivies depuis de nombreuses années et ainsi, ont pu confirmer que l'outil informatique fonctionne. Il s'agit à présent de l'utiliser comme outil de prédiction, mais aussi de l'affiner en y intégrant d'autres variables, comme par exemple le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la...), pour contribuer à l'évaluation clinique. Enfin, l'intérêt de cette méthode est évidemment la prédiction, dans le but d'éviter la maladie, mais surtout le caractère totalement personnalisé qui étudie la trajectoire développementale propre à chaque enfant.

Publication:
Cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) est publiée dans eLife - DOI: 10.7554/eLife.59811

Contacts:
- Corrado Sandini - Collaborateur scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) Département de psychiatrie - Faculté de médecine, UNIGE - Corrado.Sandini at unige.ch
- Stéphan Eliez - Professeur ordinaire - Département de psychiatrie - Faculté de médecine, UNIGE - Stephan.Eliez at unige.ch
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