Afin d’améliorer les essais cliniques de nouveaux traitements contre les accidents vasculaires cérébraux (AVC) – en réduisant les coûts de développement et en accélérant le déploiement – INSIST a modélisé les patients, la maladie, les traitements et les résultats escomptés pour les patients dans des environnements cliniques virtuels.L’accident vasculaire cérébral, où l’apport sanguin au cerveau est bloqué, est une cause majeure d’invalidité à long terme et la deuxième cause de mortalité dans le monde. En Europe, plus d’un million de personnes sont victimes d’un AVC chaque année, ce qui entraîne des coûts annuels directs et indirects d’environ 60 milliards EUR.
Après plusieurs décennies de recherche, les traitements standard de l’accident vasculaire cérébral ischémique aigu sont la thrombolyse, où des médicaments décomposent les caillots sanguins, et la thrombectomie endovasculaire, où les caillots sont éliminés mécaniquement.
Pourtant, selon Charles Majoie, de l’Amsterdam UMC et coordinateur du projet INSIST, jusqu’à deux tiers des patients demeurent fonctionnellement dépendants, nécessitant des soins constants.
«Pour améliorer les pronostics des patients, les essais cliniques doivent identifier plus efficacement ceux qui sont aptes à bénéficier de traitements spécifiques», explique-t-il.
Le projet financé par l’UE a développé des modèles informatiques capables de calculer les pronostics probables pour les «patients virtuels», après avoir été traités par thrombolyse et/ou thrombectomie.
La population virtuelle
Le modèle d’INSIST a été construit à partir des données de milliers de patients du registre MR CLEAN – une base de données nationale néerlandaise recensant tous les patients ayant subi un AVC ischémique aigu et ayant bénéficié d’un traitement endovasculaire. Ces données, notamment l’imagerie du thrombus (400 patients) et son histologie (350 patients), ainsi que les caractéristiques des artères intracrâniennes (120 patients), ont permis à l’équipe de créer des patients virtuels réalistes.
«Nos patients virtuels représentent 15 des caractéristiques pronostiques les plus pertinentes – telles que l’âge, le sexe et les comorbidités. Ils présentent également des caractéristiques cliniques telles que la géométrie des vaisseaux et les thrombus», explique le coordinateur d’INSIST, Henk Marquering.
Pour faciliter les essais cliniques in silico, trois modèles fonctionnent en tandem. Les modèles de mort tissulaire estiment l’état des tissus lors de la survenue de l’AVC, immédiatement après le traitement et 24 heures plus tard.
Les modèles de flux sanguin reflètent les changements à tous les stades de l’AVC, y compris le traitement. Enfin, le modèle de perfusion 3D décrit la perfusion sanguine dans la matière blanche et grise du cerveau, les lésions réversibles et irréversibles des tissus cérébraux résultant des changements de perfusion estimés par le modèle de mort tissulaire…
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