Solutions thérapeutiques et intelligence artificielle - Numéro spécial - Owkin

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Solutions thérapeutiques et intelligence artificielle - Numéro spécial - Owkin
Numéro spécial

   Solutions
thérapeutiques
        et
  intelligence
   artificielle

              mai 2020
Solutions thérapeutiques et intelligence artificielle - Numéro spécial - Owkin
société émergente

Owkin veut démocratiser l’accès à l’IA
pour les chercheurs
La startup a lancé le 5 mars 2020 sa plateforme de machine learning, Owkin STUDIO, et signé deux
nouveaux contrats de recherche, allongeant ainsi la liste des centres avec lesquels elle travaille, par
effet réseau. La confiance, la transparence, est la clé de cette synergie.

L
        auréate du Challenge IA Tech en Ile-de-                   Grâce à ces financements, Owkin a pu              depuis dix ans sur la notion d’apprentissage
        France en septembre 2019, Owkin a                         développer sa technologie phare, Owkin            fédéré.
        passé le stade de la preuve de concept                    Studio, une plateforme d’apprentissage            Thomas Clozel a pu établir de nombreux
et met ses algorithmes à la disposition des                       automatique mise à la disposition des             contrats de collaboration avec des hôpitaux
plus grands centres de recherche sur le                           médecins, non experts en la matière, pour         aux Etats-Unis et en Europe grâce à son
cancer et des groupes pharmaceutiques,                            analyser leurs bibliothèques d’imagerie           réseau en milieu hospitalier. Depuis qu’il a
en Europe et aux Etats-Unis. Clé de son                           médicale (pathologie et radiologie). Pour         rejoint la filiale new-yorkaise, Meriem Sefta,
succès, la technologie d’apprentissage fédéré                     accélérer la découverte de mécanismes             responsable des partenariats chez Owkin
qu’elle a développée permettant d’entraîner                       sous-jacents et de nouveaux médicaments,          à Paris, joue un rôle actif en France. Deux
des algorithmes à distance sans extraire ni                       ces explorateurs de la médecine du futur          contrats viennent d’être conclus en mars
agréger les données de santé. En augmentant                       ont besoin, selon leurs dires, « d’une            dernier, l’un avec le Pittsburgh Hospital aux
le volume de données d’entraînement,                              cartographie des cancers ».                       Etats-Unis, l’autre pour 5 ans avec la FFCD
Owkin garantit que les modèles bénéficient                        « Notre objectif est de mieux comprendre          (Fédération Française de Cancérologie
d’apprentissage sur des données hétérogènes,                      les maladies et faire des découvertes »           Digestive). « Pour comprendre et prédire les
sans que celles-ci ne sortent des hôpitaux                        déclare Thomas Clozel, CEO d’Owkin.               rechutes de cancers digestifs, les équipes
ni des groupes pharmas.                                           Ce médecin, ancien chef de clinique en            de Owkin vont analyser les données de 3
                                                                  oncologie et hématologie (professeur-             000 patients atteints d’un cancer colorectal
La pépite brille de mille feux                                    assistant en hématologie clinique à               de stade II ou III” indique le communiqué
« Nous en sommes actuellement à 30                                l’hôpital Henri Mondor) a cofondé la              ( …) “En parallèle, Owkin mettra à la
M$ levés depuis le démarrage, sans                                startup fin 2016 avec le mathématicien            disposition des médecins chercheurs
compter la toute récente levée de fonds de                        Gilles Wainrib. Polytechnicien et docteur à       de la FFCD sa plateforme de recherche
25 M$ avec Bpifrance, Cathay Innovation                           Stanford, cet ancien maître de conférences        Owkin Studio. Ceux-ci pourront collaborer
et MACSF » indique Anna Huygues-                                  en sciences appliquées à l’ENS, est               directement avec les data scientists et
Despointes, directrice du marketing                               quant à lui un pionnier dans le domaine           experts de la startup pour interpréter les
et de la stratégie à New-York. En 2018,                           d’application de l’IA en biologie. Il travaille
Google Ventures, filiale d’Alphabet Inc., est
entré au capital, suivi en 2019 par F-Prime,
fonds d’investissement américain spécialisé.
Une filiale d’Owkin a alors été créée à
New-York où est présente une partie du
management, soit dix personnes. L’équipe
constituée au total d’une centaine de
salariés est internationale, multidisciplinaire,
avec « des talents incroyables en machine
learning, en médecine et en business. Nous
avons développé une grande expertise
sur ce type de savoir et, par effet réseau,
des datascientists parmi les meilleurs au
monde veulent nous rejoindre » explique                                  Dans l’équipe d’Owkin, des datascientists “incroyables” : Kaggle
                                                                         Masters(top global 100) , un top lauréat de DREAM Challenge, et
Anna H.-D. animée elle aussi d’un bel                                    des publications dans des conférences telles qu’ICML (International
enthousiasme.                                                            Conference on Machine Learning, NIPS (Neural Information Processing
                                                                         System). © Owkin

Page 14 | Biotech.info - Numéro spécial "Solutions thérapeutiques et Intelligence Artificielle" - mai 2020
Solutions thérapeutiques et intelligence artificielle - Numéro spécial - Owkin
résultats des algorithmes entraînés sur         sensibles de santé. Avec l’ambition selon                      données, à la suite de l’accord-cadre signé
leurs données”.                                 les termes de Gilles Wainrib « de contribuer                   en février 2019, en se concentrant sur trois
                                                à la recherche médicale et de mettre au                        domaines : l’oncologie, l’immunologie et
                                                point des outils prédictifs qui pourront                       la cardiologie.
Une nouvelle approche de deep
                                                être utilisés à l’hôpital. En cancérologie,                    Last but not least, le 4 décembre 2019,
learning
                                                par exemple, cela peut permettre de                            Owkin dévoilait sa collaboration avec
Publié le 7 octobre 2019, un article            prédire la réponse à un traitement comme                       NVIDIA et King’s College London (KCL),
dans Nature Medecine, co-signé par les          l’immunothérapie » .                                           dont le Medical Imaging and AI Centre
co-fondateurs, annonçait une nouvelle
                                                Le consortium est également constitué                          for Value Based Healthcare (AI4VBH)
approche de deep learning pour prédire
                                                sous la forme d’une association à but                          développe l’un des plus ambitieux projets
et expliquer les facteurs de diagnostic clef
                                                non lucratif, la Substra Foundation.                           d’apprentissage fédéré au monde. Ce
pour les patients atteints de Mésotheliome,
                                                « Celle-ci a été mise en place pour créer                      dernier reliera en premier lieu quatre
une forme rare et virulente de cancer
                                                l’infrastructure de traçabilité qui permet                     des principaux hôpitaux universitaires
des surfaces mésothéliales qui affecte
                                                de suivre quel jeu de données a été utilisé                    londoniens avant de s’étendre au reste
le revêtement des poumons (la plèvre).
                                                dans l’entraînement de quel modèle. Là-                        de ces établissements au Royaume-
La survie des patients est variable, de
                                                dessus, on utilise Ledger/blockchain »                         Uni. Il proposera des services d’IA pour
quelques mois à quelques années. Owkin
                                                précise Anna.                                                  accélérer la recherche et améliorer les
décrit comment le modèle entraîné sur des
                                                                                                               essais dans des aires thérapeutiques
images de biopsies du poumon, prédit
                                                                                                               variées : cancer, insuffisance cardiaque,
l’évolution de ce cancer et en identifie        De la Fondation Substra à la recherche
                                                                                                               accidents vasculaires cérébraux ou maladies
les facteurs biologiques.                       en pharma
                                                                                                               neurodégénératives.
« La particularité d’Owkin, c’est la capacité   Via la Fondation Substra, Owkin coordonne
                                                                                                               KLC utilisera les technologies
de garantir la protection et la sécurité        un consortium de 17 partenaires,
                                                                                                               d’apprentissage fédéré de Owkin et
des données », insiste Anna H-D. « Nous         industriels de la pharma, technologiques,
                                                                                                               la plateforme EGX « Intelligente Edge
n’extrayons jamais de données, ni ne            et universitaires européens, pour accélérer
                                                                                                               Computing » de NVIDIA pour développer
les confondons avec d’autres sources            la découverte de médicaments. Le projet
                                                                                                               des solutions cliniques, de recherches et
de données. Les modèles peuvent être            MELLODDY ((Machine Learning Ledger
                                                                                                               opérationnelles. Le logiciel d’Owkin est
entraînés simultanément ou de façon             Orchestration for Drug Discovery) vise à
                                                                                                               extrêmement flexible, sécurisé, traçable
séquentielle sur de multiples jeux de           exploiter la plus grande base de données
                                                                                                               et préserve la confidentialité des données,
données, mêmes si tous sont restés dans         mondiale de petites molécules ayant une
                                                                                                               ce qui est essentiel dans un contexte
les sites de stockage des partenaires ».        activité biochimique ou cellulaire connue
                                                                                                               européen où le RGPD est une exigence.
Comment ? « Nous travaillons avec le            pour permettre l’élaboration de modèles
                                                                                                               Cet ensemble de données fédérées sera
chercheur qui a recueilli telle cohorte pour    prédictifs plus précis et accroître l’efficacité
                                                                                                               mis à la disposition de ses chercheurs par
comprendre comment elle a été créée et          de la découverte de médicaments.
                                                                                                               KLC ainsi qu’auprès d’une communauté
toutes les variables associées. Nous testons    MELLODDY se donne pour objectif d’utiliser
                                                                                                               d’entreprises du secteur de la santé
un échantillon anonymisé pour vérifier que      les méthodes d’apprentissage automatique
                                                                                                               membres du consortium “AI Centre”
nous avons tous les bons « labels » afin        dans les chimiothèques de 10 sociétés
                                                                                                               financé par Innovate UK.
de pouvoir ensuite mener les recherches à       pharmaceutiques. A terme, les membres
distance » explique Anna, ajoutant « Nous       vont développer une plateforme créant                          Car le modèle économique d’Owkin est
avons développé une plateforme en open          des modèles plus précis pour prédire quels                     le suivant : d’une part la startup propose
source, Substra, pour exploiter les données     composés pourraient être prometteurs dans                      la plateforme Studio aux chercheurs qui
médicales grâce à l’IA avec un dispositif de    les dernières étapes de la découverte et                       trouvent ainsi des modèles de machine
blockchain garantissant la transparence         du développement de médicaments. Porté                         learning très en avance, ne nécessitant
et la protection des données sensibles.         par Janssen Pharmaceutical NV, le projet                       pas de formation de data scientist. D’autre
Nous nous y étions engagés pour gagner          d’une durée de 3 ans ( fin 2019-22) a reçu                     part, cette plateforme propriétaire permet
la confiance de nos partenaires ».              un financement public/privé (18,4 M€)                          ensuite à la startup de collaborer avec
                                                de l’IMI (Innovative Medicines Initiative).                    les équipes d’entreprises et de groupes
Le projet Substra a été lancé dans le cadre
                                                Le consortium inclut notamment NVIDIA,                         pharma “dans le cadre de contrats qui
du projet collaboratif « Healthchain »
                                                un groupe d’IA computing qui alimente                          sont alors monétisés ». Ainsi, en oncologie/
démarré en novembre 2018 (et financé
                                                une grande majorité des infrastructures                        cardiologie, utilisons-nous les modèles
par Bpifrance à hauteur de 10 M€). Le
                                                d’apprentissage automatique dans le                            créés avec des partenaires pour améliorer le
consortium est constitué d’Owkin, de l’AP-
                                                monde.                                                         développement de nouveaux medicaments,
HP, de Polytechnique, de l’Institut Curie, du
                                                                                                               Owkin partageant alors les revenus des
Centre Léon Bérard à Lyon, de l’Université      Le 30 octobre 2019, l’AP-HP et Owkin
                                                                                                               découvertes » précise Anna Huygues-
Paris Descartes, du CHU de Nantes et de         s’associaient à leur tour pour accélérer
                                                                                                               Despointes
la startup Apricity. Ce programme visait        la recherche clinique grâce à l’IA. Ils ont
à développer l’entraînement de modèles          lancé ensemble une première série de
d’apprentissage fédéré sur des données          projets de recherche appliquant l’IA à leurs                                              g therese bouveret

                                                              Biotech.info - Numéro spécial "Solutions thérapeutiques et Intelligence Artificielle" - mai 2020   | Page 15
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