Faut-il avoir peur de son avatar numérique, de son jumeau virtuel, copie conforme de son corps, code génétique compris ? La modélisation du corps humain est pourtant en développement avec ce projet financé par l'Union européenne. Il s'attache à concrétiser le concept d'humain physiologique virtuel (VPH) et préfigure la médecine du futur. Objectif : s'appuyer sur le virtuel pour mieux soigner dans le monde réel. Cette vidéo nous explique comment. 

 

 

Imaginez que vous deviez subir un acte chirurgical risqué et que la procédure puisse d'abord être testée sur votre double virtuel pour minimiser les risques. Ce jumeaujumeau ne serait pas fait de chair et d'os, mais de bits et d'octetsoctets : il reproduirait par exemple, le fonctionnement de votre cœur et aurait votre code génétiquecode génétique. Rencontre avec ces chercheurs à l'origine de ce concept d'avatar numériquenumérique.

Anticiper et prédire un résultat

L'humain virtuel, d'après ses concepteurs, pourrait bouleverser la médecine et révolutionner les soins. Au cœur du projet : le Centre d'excellence CompBioMed financé par l'Union européenne et dirigé par le professeur Peter Coveney, directeur du Centre de sciences numériques au sein de l'University College London. « Il ne fait aucun doute que ce double virtuel sauvera des vies : cela s'explique par le fait qu'il est capable de prédire un résultat avant sa survenue », souligne-t-il.

Andrea Townsend-Nicholson, professeure de biochimiebiochimie et de biologie moléculairebiologie moléculaire au sein de la même université, participe au projet. « Nous construisons l'humain virtuel élément par élément, indique-t-elle. C'est révolutionnaire parce que cela permet de visualiser un système : on voit le patient dans sa globalité. »

Il ne fait aucun doute que ce double virtuel sauvera des vies

Le projet combine des données spécifiques sur les organes tirées par exemple de radiographies, de scanners et d'examens IRMIRM et d'autres informations notamment génomiquesgénomiques pour créer un avataravatar personnalisé. « Prenons l'exemple d'une femme, indique Andrea Townsend-Nicholson devant son écran en faisant défiler les images. On peut voir tous les différents systèmes que l'on est capable d'observer et qui ont été élaborés grâce à des données qui peuvent être intégrées à un ordinateur : cela va des caractéristiques de son génomegénome jusqu'à l'état de son squelette. »

L'avatar pour préparer une opération chirurgicale

Pour donner vie aux organes virtuels, les scientifiques ont développé toute une série de programmes et d'algorithmes dédiés. Peter Coveney, coordinateur du projet CompBioMed, explique et présente une image sur son écran : « Ce cœur virtuel présente tous les détails du cœur de la personne en question et il peut être utilisé en amont d'une opération chirurgicale s'il y a un problème d'arythmie ou de crise cardiaquecrise cardiaque : comme cela, le chirurgien peut préparer la procédure et augmenter son effet positif. » Reproduire virtuellement quelque chose d'aussi compliqué que le corps humain nécessite de disposer d'une puissance de calcul immense.

Et l'humain créa son avatar numérique sur lequel il sera possible des tester des médicaments ou simuler sur un ordinateur la façon dont ils interagissent avec cette machine complexe qu'est le corps humain. © Greenbutterfly, Adobe Stock
Et l'humain créa son avatar numérique sur lequel il sera possible des tester des médicaments ou simuler sur un ordinateur la façon dont ils interagissent avec cette machine complexe qu'est le corps humain. © Greenbutterfly, Adobe Stock

À grand renfort de supercalculateur

Situé à Garching près de Munich, le Leibniz Supercomputing Centre (LRZ) attaché à l'Académie des sciences de Bavière, apporte sa contribution en menant des simulations informatiquessimulations informatiques de pointe. Le SuperMUC-NG est le supercalculateursupercalculateur le plus puissant d'Allemagne. « Les supercalculateurs sont conçus pour réaliser d'énormes modélisations et simulations, précise le professeur Dieter Kranzlmüller, président du conseil des directeurs au LRZ. La puissance de calcul actuelle de notre SuperMUC, c'est ce que l'on aura probablement dans vingt ans sur nos iPadiPad ou nos smartphonessmartphones. » Et d'ajouter : « Nous essayons de simuler aujourd'hui ce dont nous aurons besoin pour la médecine personnalisée dans les hôpitaux dans 15 ou 20 ans. »

L'humain virtuel, c'est un principe central pour organiser la médecine au XXIe siècle et au-delà

Les scientifiques sont aujourd'hui capables de visualiser par exemple, les globules rougesglobules rouges dans la circulation sanguine. « Nous disposons de modèles d'artèresartères très élaborés où l'on peut voir comment les cellules sanguines circulent à l'intérieur, où il y a des rétrécissements, déclare Gerald Mathias, responsable support d'applicationapplication au LRZ. C'est toujours important de faire en sorte que les données que l'on obtient grâce aux calculs soient illustrées et que l'on puisse les visualiser. »

Le virtuel pour mieux soigner dans le réel 

Ce projet d'humain virtuel a pour objectif de lutter contre toutes les maladies humaines dont le Covid-19. Il vise aussi à aider les patients à mieux prendre soin de leur santé. « Pour moi, l'humain virtuel, c'est un principe central pour organiser la médecine au XXIe siècle et au-delà », assure Peter Coveney, coordinateur du projet CompBioMed. Ces chercheurs européens s'inscrivent dans une tendance de fonds : miser toujours plus sur le virtuel pour mieux soigner dans le monde réel.