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Qu’est-ce que la médecine personnalisée ?
La médecine actuelle emploie les facteurs technologiques, les recherches et les essais cliniques afin d’évaluer des méthodes de diagnostics ou de traitements, dont la plupart sont destinés à toucher une vaste population. Mais il y a beaucoup de cas où les solutions et les traitements ne donnent pas les résultats prévus sur l’ensemble des patients souffrants de la même maladie. Ceci nécessite le retour sur l’étude des autres facteurs tels que les types de diagnostics, les particularités biologiques et génétiques, l’environnement de vie et l’historique médicale de chaque patient, et conduit à la personnalisation individuelle des traitements. A cet effet, de nouvelles disciplines et sciences ont participé à l’évolution de la médecine généralement, et les recherches modernes ont réussi à participer efficacement aux soins de santé et à l’établissement des solutions inventées. À partir de ces développements et sur la base de données obtenues sur les patients et les participants, est apparue la médecine personnalisée (MP), considérée comme l’un des moyens actuels les plus importants pour faire face aux maladies, en particulier les plus difficiles, comme le cancer.
Définition
La médecine personnalisée est une alternative innovante et efficace à la médecine centrée sur une attitude commune pour tous (one fits for all) à une attitude adaptée aux profils de patients (the right drug for the right person) (Becquemont et al., 2012; Fournier et al., 2021), dont chaque profil peut contenir des informations de compositions génétiques, des biomarqueurs clés, l’historique de traitements, les facteurs environnementaux et les préférences comportementales (Pfizer, 2015). Sur la base de ces informations, la médecine personnalisée essaie de prescrire les traitements spécifiques et thérapeutiques les mieux adaptés à l’individu (Jain, 2015) avec la bonne dose, au bon moment, et pour la bonne durée (Barlesi et al., 2014). La médecine personnalisée est un concept à plusieurs noms parmi lesquelles « la médecine personnalisée, de précision, stratifiée, individualisée ou même P4 (Personnalisées, Prédictives, Préventives et Participatives) » (Vukobrat et al., 2016 ; Gauld et al., 2021). La médecine personnalisée est orientée vers le profil du participant qui comporte des données et des informations individuelles, au lieu de s’orienter vers les symptômes qui sont généralement communes pour la plupart des patients (Rauch et al., 2019).
Les aspects décrits par le terme de la médecine P4 résument globalement le cadre fonctionnel de la médecine personnalisée (Leroy et Mauricio, 2012; Slim et al., 2021) :
❖ Personnalisées : Naturellement, il existe une différence importante des informations génétiques entres les personnes. Cette différence exige la prise en charge des participants d’une manière séparée. Par conséquent, la séparation pousse vers une approche de l’individualisation des traitements. Par l’aspect personnalisé, cette médecine dépasse la vue figée aux patients et l’attitude commune pour tous.
❖ Préventives : Pour une personne donnée, et par la détection et le suivi des éléments principaux conduisant à la possibilité d’apparition d’une maladie donnée ou son développement futur, la MP mesure les risques et permet parfois une prévention anticipée. En effet, la numérisation de données des participants et les connaissances antérieures des maladies jouent un rôle primordial pour le processus de prévention et la description des traitements adéquats.
❖ Prédictives : La description des médicaments avec la MP repose principalement sur les données individuelles des patients, en particulier les facteurs clés, qui incluent certains détails génétiques. L’utilité de cette implication est d’évaluer l’adéquation des traitements proposés et d’éviter tous résultats et effets indésirables.
❖ Participatives : Cette aspect implique la participation des patients à la gestion de leurs données. Cette gestion repose sur les connaissances théoriques médicales acquises en plus de leurs expériences et de l’auto-surveillance de leurs vies et les événements en relation. Avec le développement technologique des systèmes de santé devenues plus efficaces en matière de contrôle et de surveillance des patients à distance, ce développement facilite la participation des patients par leurs informations à base de capteurs électroniques connectés et permet un meilleur suivi des habitudes quotidiennes des individus tel que le sommeil, la nutrition et les exercices sportifs.
Historique de la médecine personnalisée
Beaucoup de concepts fondamentaux de la médecine personnalisée existent depuis longtemps, mais le terme en soit est apparu dans les travaux de professeur Kewal K. Jain en 1998 pour la première fois (Jain, 2015). Par exemple, après des siècles de médecine primitive qui interprétait les maladies selon des idées surnaturelles et proposait des traitements contenant de la magie et des incantations, les médecines égyptienne et mésopotamienne sont apparues. Ces deux dernières ajoutaient plusieurs rituels, et utilisaient également de la magie, des incantations mais également des médicaments extraits de la nature. La médecine indienne a été l’une des raisons de l’émergence du concept de soins de santé individualisés, elle s’est concentrée sur le diagnostic et la prévention, et adopte la méditation thérapeutique et les médicaments végétaux et animaux. La médecine traditionnelle chinoise qui existe depuis 3000 avant JC, prend au sérieux les variations entre les personnes. Elle peut appliquer des protocoles de traitement différents pour des individus qui ont les mêmes symptômes. D’autres concepts sont nés de l’émergence et du développement de la médecine grecque et arabe ancienne. En effet, l’émergence de la médecine empirique basée sur les expériences pratiques et la stratification des patients est une phase importante qui a offert d’autres outils pour la médecine personnalisée (European Society for Medical Oncology [ESMO], 2014). De manière générale, les concepts de la médecine personnalisée accompagnent le développement de la science médicale depuis l’Antiquité. Kewal K. Jain (Jain, 2015) a dressé un tableau descriptif sur l’évolution des concepts et les repères en relation directe par la médecine personnalisée. La principale observation est que les progrès et les découvertes se sont développés rapidement au cours du siècle dernier. Cet avancement rapide a été poussé par les développements accélérés de la technologie et l’efficacité des méthodes d’analyse et de traitement des données de tailles importantes et leurs précisions, surtout le domaine de la génétique.
Médecine personnalisée et médecine traditionnelle
Médecine personnalisée versus médecine traditionnelle
D’une manière générale, la médecine traditionnelle est fondée sur la méthode essaierreur. Selon les symptômes du patient, le médecin peut appliquer ou proposer des diagnostics et des traitements probablement adoptés pour une telle situation. S’il s’agit d’une prescription d’un médicament, le médecin précise la dose en fonction du poids du patient. Tant que le médicament n’a pas de résultats positifs, le médecin propose d’autres diagnostics, change le dosage et parfois prescrit d’autres médicaments. De l’autre côté, la MP est basée sur les diagnostics détaillés et les plus exacts de la maladie considérée chez le patient. Dans cette médecine, le profil du patient (incluant surtout des données génétiques) est le point focal du diagnostic et de la prescription du traitement (Vukobrat et al., 2016).
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 : Qu’est-ce que la médecine personnalisée ?
1.1 Introduction
1.2 Définition
1.3 Historique de la médecine personnalisée
1.4 Médecine personnalisée et médecine traditionnelle
1.4.1 Médecine personnalisée versus médecine traditionnelle
1.4.2 Passage de la médecine traditionnelle vers la médecine personnalisée
1.5 Défis de la médecine personnalisée
1.5.1 Médecine personnalisée et la vue économique
1.5.2 Médecine personnalisée et l’aspect juridique
1.5.3 Médecine personnalisée et la vue éthique et sociale
1.6 Médecine personnalisée et outils informatiques
1.6.1 Médecine personnalisée et les données électroniques des patients
1.6.2 Exploitation de données de la médecine personnalisée
1.6.3 Prise de décision médicale et médecine personnalisée
1.6.4 Médecine personnalisée en temps réel
1.7 Opportunités de la médecine personnalisée
1.7.1 Bénéficiaires de la médecine personnalisée
1.7.2 Offres de la médecine personnalisée
1.7.3 Avenir de la médecine personnalisée
1.8 Conclusion
Chapitre 2 : Qu’est-ce que la représentation de donnés ?
2.1 Introduction
2.2 Data Mining
2.2.1 Etapes de processus DM
2.2.2 Tâches de Data Mining
2.2.3 Disciplines incorporées en data mining
2.2.4 Critères d’évaluation des modèles
2.2.5 Evaluation de la précision des modèles
2.3 Data Mining pour les séries temporelles (Time series data mining)
2.3.1 Séries temporelles (Time series)
2.3.2 Différentes tâches de data mining sur les séries temporelles
2.4 Big Data
2.4.1 Couches de Big Data
2.4.2 Chiffres et promesses en Big Data
2.4.3 Défis du Big Data
2.4.4 Techniques de Big Data
2.4.5 Types de Base de données NoSQL
2.4.6 Impact du Big data sur la médecine personnalisée
2.5 Conclusion
Chapitre 3 : Qu’est-ce que la représentation de donnés ?
3.1 Introduction
3.2 Représentation de données
3.2.1 Définition de représentation données
3.2.2 Transformation de données
3.2.3 Représentation des types de données de base
3.2.4 Représentation des types de données avancés
3.2.5 Représentation des séries de données temporelles
3.3 Réduction de données
3.3.1 Techniques de réduction de dimension
3.4 Classification de données
3.4.1 Distances en data mining
3.4.2 Techniques de segmentation (Clustering)
3.4.3 Indices de qualité du clustering
3.4.4 Techniques de classification
3.5 Conclusion
Chapitre 4 : Problématiques !
4.1 Introduction
4.2 Problème de perte de données et de l’information
4.3 Problème de choix de série des traitements
4.4 Conclusion
Chapitre 5 : Représentation de Données de la MP par Région et Dispersion (DRRD)
5.1 Introduction
5.2 Description générale
5.3 Modèle proposé
5.3.1 Formulation du problème
5.3.2 Schéma détaillé
5.3.3 Réorganisation des données du type numérique et date (Etape A1)
5.3.4 Partitionnement des événements numériques (Etape B1)
5.3.5 Marquage des données numériques (Etape C1)
5.3.6 Linéarisation des données numériques (Etape D1)
5.3.7 Représentation des données du type nominal et booléen (Etape A2)
5.3.8 Dispersion « Diffusion » des événements nominaux (Etape B2)
5.3.9 Marquage des données nominales (Etape C2)
5.3.10Linéarisation des données nominales (Etape D2)
5.3.11Assemblage des résultats
5.4 Expérimentation
5.4.1 Description du dataset
5.4.2 Sélection, transformation et codification de données
5.4.3 Résultats et discussion
5.4.4 Exemple de représentation et évaluation
5.4.5 Exemple de vue par patient
5.5 Conclusion
Conclusion générale
