En février 2020, Takeda Pharmaceutical Co. et la MIT School of Engineering ont lancé une collaboration axée sur l’intelligence artificielle (IA) dans les soins de santé et le développement de médicaments. À cette époque, le monde était sur le point de faire face à une pandémie mondiale, et l’IA n’avait pas encore acquis la notoriété qu’elle a aujourd’hui.
À la fin de ce programme, le paysage mondial avait considérablement changé. L’IA est devenue une technologie transformatrice dans des secteurs tels que les soins de santé et les produits pharmaceutiques, et la pandémie a modifié la manière dont de nombreuses entreprises abordent les soins de santé et développent des médicaments.
Pour le MIT et Takeda, ce programme a été révolutionnaire.
À son lancement, les partenaires espéraient que le programme résoudrait des problèmes concrets et réels. À sa conclusion, il avait généré une multitude de nouvelles recherches, découvertes et leçons, y compris un brevet pour un système susceptible d’améliorer la fabrication de médicaments à petites molécules.
En fin de compte, ce programme a permis aux deux entités de poser les bases d’un avenir où l’IA et l’apprentissage automatique jouent un rôle central en médecine, en combinant l’expertise biopharmaceutique de Takeda avec la compréhension approfondie des chercheurs du MIT en matière d’IA et d’apprentissage automatique.
« Le programme MIT-Takeda a eu un impact considérable et constitue un brillant exemple de ce qui peut être accompli lorsque des experts de l’industrie et du monde universitaire travaillent ensemble pour développer des solutions », déclare Anantha Chandrakasan, directrice de l’innovation et de la stratégie du MIT, doyenne de l’École d’ingénierie, et professeur Vannevar Bush de génie électrique et d’informatique. « En plus de générer des recherches qui ont fait progresser l’utilisation de l’IA et de l’apprentissage automatique dans les soins de santé, le programme a ouvert de nouvelles opportunités pour les professeurs et les étudiants du MIT grâce à des bourses, des financements et du réseautage. »
Ce qui rendait ce programme unique, c’est qu’il était centré sur plusieurs défis concrets liés au développement de médicaments que Takeda souhaitait résoudre. Les professeurs du MIT ont pu choisir les projets en fonction de leur expertise et de leurs intérêts, leur permettant ainsi d’explorer de nouveaux domaines dans les soins de santé et le développement de médicaments.
« Il était axé sur les problèmes commerciaux les plus difficiles de Takeda », explique Anne Heatherington, directrice des données et de la technologie de recherche et développement de Takeda et directrice de son institut des sciences des données.
« Il s’agissait de problèmes avec lesquels nos collègues étaient vraiment aux prises sur le terrain », ajoute Simon Davies, directeur exécutif du programme MIT-Takeda et responsable mondial des sciences statistiques et quantitatives chez Takeda. Takeda a vu une opportunité de collaborer avec les chercheurs de classe mondiale du MIT, situés à quelques pâtés de maisons. Takeda, une société pharmaceutique mondiale basée au Japon, a ses unités commerciales mondiales et son centre de R&D à proximité de l’Institut.
Dans le cadre du programme, les professeurs du MIT ont pu choisir les questions sur lesquelles ils souhaitaient travailler parmi un groupe de projets potentiels de Takeda. Ensuite, des équipes collaboratives composées de chercheurs du MIT et d’employés de Takeda ont abordé ces questions de recherche en deux phases. Au cours du programme, les collaborateurs ont travaillé sur 22 projets axés sur des sujets tels que la découverte et la recherche de médicaments, le développement clinique de médicaments et la fabrication pharmaceutique. Plus de 80 étudiants et professeurs du MIT ont collaboré avec plus de 125 chercheurs et membres du personnel de Takeda sur ces projets.
Les projets se concentraient non seulement sur des problèmes difficiles, mais également sur des solutions pouvant être mises à l’échelle au sein de Takeda ou de l’industrie biopharmaceutique en général.
Certaines conclusions du programme ont déjà conduit à des études plus larges. Par exemple, les résultats d’un groupe ont montré que l’utilisation de l’IA pour analyser la parole pourrait permettre une détection plus précoce de la démence frontotemporale, tout en établissant un diagnostic plus rapide et moins coûteux. Des analyses algorithmiques similaires de la parole chez les patients atteints de SLA pourraient également aider les cliniciens à comprendre la progression de cette maladie. Takeda continue de tester ces deux applications d’IA.
D’autres découvertes et modèles d’IA issus des recherches du programme ont déjà eu un impact. L’utilisation d’un modèle physique et d’algorithmes d’apprentissage de l’IA peut aider à détecter la taille, le mélange et la consistance des particules pour les médicaments en poudre à petites molécules, accélérant ainsi les délais de production. Sur la base de leurs recherches dans le cadre du programme, les collaborateurs ont déposé une demande de brevet pour cette technologie.
Pour les médicaments injectables comme les vaccins, les inspections basées sur l’IA peuvent également réduire le temps de traitement et les taux de faux rejets. Le remplacement des inspections visuelles humaines par des processus d’IA a déjà montré un impact mesurable pour l’entreprise pharmaceutique.
Heatherington ajoute : « Nos leçons apprises préparent vraiment le terrain pour ce que nous ferons ensuite, en intégrant réellement l’IA et l’IA générative dans tout ce que nous faisons à l’avenir. »
Au cours du programme, plus de 150 chercheurs et membres du personnel de Takeda ont également participé à des programmes éducatifs organisés par la clinique Abdul Latif Jameel pour l’apprentissage automatique en santé. En plus d’offrir des opportunités de recherche, le programme a financé 10 étudiants via SuperUROP, le Advanced Undergraduate Research Opportunities Program, ainsi que deux cohortes du programme d’innovation en soins de santé DHIVE, qui fait partie du programme MIT Sandbox Innovation Fund.
Bien que le programme officiel soit terminé, certains aspects de la collaboration se poursuivront, comme les boursiers MIT-Takeda, qui soutiennent les étudiants diplômés dans leurs recherches révolutionnaires liées à la santé et à l’IA. Au cours de son exécution, le programme a soutenu 44 boursiers du MIT-Takeda et continuera à soutenir les étudiants du MIT grâce à un fonds de dotation. La collaboration organique entre les chercheurs du MIT et de Takeda se poursuivra également. Et les collaborateurs du programme s’efforcent de créer un modèle de partenariats universitaires et industriels similaires afin d’élargir l’impact de cette collaboration unique en son genre.
