Médecine personnalisée. Mieux soigner demain ? [livre]

Béatrice Desvergne est médecin, chercheuse, enseignante et ancienne doyenne de la faculté de biologie et de médecine de Lausanne. Son livre De la biologie à la médecine personnalisée. Mieux soigner demain ? présente, de manière sobre et très accessible, les fondamentaux de la « révolution médicale » de la médecine personnalisée. On ne peut que le recommander chaudement !

Par Maël Lemoine

Les limites de la biologie moléculaire traditionnelle

Tout part d’une limite fondamentale de l’approche traditionnelle en biologie moléculaire. En dépit de ses apports, la biologie moléculaire traditionnelle s’est appuyée sur une démarche expérimentale linéaire pour décrire des systèmes complexes, c’est-à-dire, hautement interactifs. En lisant Béatrice Desvergne, on pense à une formation de jazz en improvisation : la biologie moléculaire traditionnelle pense pouvoir décrire ce qui se passe en étudiant ce que joue chaque musicien séparément, alors que c’est seulement dans l’interaction entre les musiciens que la musique se comprend.

Mais c’est de manière plus concrète que le livre illustre ce problème. Il devient évident, en effet, lorsque le chercheur compare les résultats qu’il obtient in vitro par la manipulation des facteurs qu’il contrôle et met en présence, avec les résultats qu’il obtient in vivo par l’inactivation d’un gène sur un animal transgénique. Dans le premier cas, c’est une réaction en chaîne connue et maîtrisée. Dans le deuxième cas, c’est l’observation du fonctionnement d’un système auquel manque désormais une partie. Les résultats concordent la plupart du temps, mais pas toujours, révélant la complexité des réactions, notamment la multiplicité des paramètres importants et leur variété. Cette limite fondamentale est aussi celle de la recherche translationnelle, c’est-à-dire, de la recherche fondamentale visant l’application thérapeutique – dont on sait que la règle générale est l’échec plutôt que le succès.

L’émergence des omiques

Pour résoudre ce problème, l’idée a germé d’adopter une démarche globale, c’est-à-dire, exhaustive, et de tracer toutes les interactions de tous les acteurs moléculaires dans une cellule. Cette démarche ne devenait envisageable que lorsque le premier des « touts » de l’interaction génomique a été décrit : le génome, et en particulier, le génome humain. Ce premier tout est suivi de plusieurs autres : le transcriptome désigne ainsi l’ensemble des ARN transcrits, le protéome, l’ensemble des protéines présentes, le métabolome, l’ensemble des métabolites.

On voit vite l’immensité des données ainsi réunies. Il pose un premier problème élémentaire, celui de la vérification. Dans le paradigme expérimental classique, le contrôle des paramètres, peu nombreux, permet d’attribuer la variabilité à des facteurs extérieurs, et incite à contrôler plus rigoureusement pour éliminer cette variabilité. L’invariabilité, en somme, souligne la validité du résultat. Dans le nouveau paradigme, il s’agit au contraire de tenir compte d’un très grand nombre de paramètres qui ne sont, par conséquent, plus contrôlés. Le problème est donc, comme le souligne Béatrice Desvergne, de distinguer le signal du « bruit ». On peut même se demander si la distinction entre « signal » et « bruit » est encore pertinente lorsqu’il s’agit de tout embrasser. Par ailleurs, le bruit lui-même n’a-t-il pas une fonction biologique ? Les pages consacrées à ces questions sont parmi les plus troublantes et les plus stimulantes du livre.

La biologie des systèmes à la rescousse

Le troisième chapitre joue un rôle clé dans l’architecture du livre. Il tente d’expliquer sans doute l’aspect le plus difficile, car le plus vague et le moins solide, de la révolution de la médecine personnalisée : sa clef de voûte prétendue, à savoir, la biologie des systèmes. On a en effet beaucoup insisté sur le fait que l’approche exhaustive des omiques se fait au prix d’une mutation fondamentale dans la démarche de connaissance du biologiste. Il ne s’agit désormais plus de comprendre, mais de tout embrasser. Comprendre implique d’isoler et de simplifier. Tout embrasser, au contraire, c’est renoncer à comprendre. Il s’agirait désormais de prédire et contrôler sans comprendre.

En lisant Béatrice Desvergne, on pense à une formation de jazz en improvisation : la biologie moléculaire traditionnelle pense pouvoir décrire ce qui se passe en étudiant ce que joue chaque musicien séparément, alors que c’est seulement dans l’interaction entre les musiciens que la musique se comprend.

C’est sur un autre aspect de la biologie des systèmes que Béatrice Desvergne insiste : la modélisation des systèmes complexes. Elle distingue d’abord modèles expérimentaux, modèles de visualisation d’une voie de signalisation, modèles mathématiques et logiques. Ce sont incontestablement ces derniers qui sous-tendent la biologie des systèmes, notamment, grâce à leur capacité de manipulation de la complexité. Modèles de réseaux bayésiens, booléens, stochastiques, sont expliqués de façon claire et abordable. Ce chapitre développe également quelques réflexions précieuses et éclairantes sur les difficultés rencontrées par ces approches et les obstacles conceptuels sur lesquelles elles butent.

Vers la médecine personnalisée ?

Béatrice Desvergne propose de faire une distinction entre la « médecine des systèmes », un programme de recherche dont les résultats ne sont pas nécessairement (encore) au rendez-vous, et la « médecine personnalisée », un programme résolument applicatif et clinique. Ce dernier est la recherche d’une plus grande adéquation entre singularité biologique du patient et traitements disponibles : il s’agit, en somme, de prédire la réponse d’un patient individuel à chacun des traitements dont dispose, par exemple, le cancérologue.

La médecine personnalisée a engrangé quelques succès, notamment dans le traitement de certaines maladies rares et dans quelques domaines de l’oncologie. Elle se heurte aux maladies chroniques, dont la prévalence est sans doute la plus grande dans les pays développés, dont les causes sont sans doute essentiellement environnementales.

Le livre se termine sur une présentation des enjeux de la médecine personnalisée pour l’avenir : questions scientifiques, mais aussi questions éthiques et institutionnelles.

Conclusion

Le livre de Béatrice Desvergne comble un manque : une synthèse claire et fiable, dans un français accessible, qui à la fois présente les mutations de la « médecine personnalisée », et expose explicitement et impartialement les limites et les problèmes de cette approche. C’est donc un travail remarquable, et un véritable tour de force.

De la biologie à la médecine personnalisée. Mieux soigner demain ?
Béatrice Desvergne,
Éditions Rue d’Ulm, Paris, 2019.