Une technologie puissante pour accélérer la médecine de précision

La médecine de précision nécessite une base technologique pour déplacer, stocker et traiter des quantités massives de données.

Technologies pour soutenir la médecine de précision :

  • La médecine de précision permet aux cliniciens de mettre au point des traitements sur mesure en fonction du profil biologique de chaque patient.

  • Une grande partie de la charge de travail liée à la médecine de précision nécessite une puissance de traitement et une gestion de données importantes.

  • Intel dispose d'un portefeuille complet de technologies pour déplacer, stocker et traiter des quantités massives de données, avec les performances nécessaires pour prendre en charge les applications exigeantes de la médecine de précision.

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Les organismes de santé et de sciences de la vie tirent parti de la diversité des données sur les patients afin d'offrir des soins plus personnalisés et d'améliorer les résultats. Grâce à ses technologies, ses outils et les solutions de ses partenaires, Intel prend en charge les principales charges de travail de la médecine de précision, notamment l'analyse génomique, l'imagerie et la dynamique moléculaires.

Intel et le Broad Institute accélèrent la recherche biomédicale gourmande en ressources de calcul nécessaire à la médecine de précision et aux découvertes basées sur l'IA. Découvrez comment Bryce Olson, employé d'Intel, a utilisé ces recherches pour sortir des sentiers battus afin de combattre son cancer.

Personnaliser les soins grâce à la médecine de précision

Chaque personne est unique, et sa biologie l'est aussi. La probabilité qu'une personne développe une maladie et l'efficacité d'un traitement donné varient d'un individu à l'autre.

Avec la médecine de précision, les cliniciens utilisent une combinaison de données génomiques, de dossiers de santé, de tests de laboratoire et d'autres données sur les patients pour aider à personnaliser les soins. De cette manière, ils peuvent fournir le bon traitement au bon patient au bon moment.

La médecine de précision peut également révéler la susceptibilité d'un individu à certaines maladies avant leur apparition, ce qui donne aux cliniciens et à leurs patients une longueur d'avance en matière de surveillance et de prévention. Dans cette nouvelle ère de médecine véritablement personnalisée, les patients peuvent recevoir des diagnostics plus précis, des interventions plus précoces, des thérapies pharmaceutiques plus efficaces et des plans de traitement personnalisés.

La médecine de précision a déjà des applications dans le traitement du diabète et du cancer, notamment pour les cancers du sein, du poumon, de la peau, du côlon, de la prostate et du pancréas. D'autres utilisations prometteuses concernent la cardiologie, les maladies liées au vieillissement, les maladies infantiles rares, la mucoviscidose et le VIH. Les cliniciens s'intéressent plus particulièrement à l'application de la médecine de précision à l'arthrite rhumatoïde, à la maladie d'Alzheimer et à la sclérose en plaques.

Outils et techniques de la médecine de précision

La médecine de précision utilise des techniques telles que le diagnostic moléculaire (qui comprend les tests génétiques), l'imagerie moléculaire et la dynamique moléculaire pour diagnostiquer la maladie et adapter les traitements à l'individu.

Diagnostic moléculaire et analyse génomique

Le diagnostic moléculaire consiste à analyser les biomarqueurs d'un patient : principalement son code génétique et la façon dont ses cellules expriment les gènes. Ces tests révèlent des informations qui peuvent être utilisées pour fournir le traitement le plus efficace ou pour prédire quels médicaments seront les plus efficaces pour le patient. Les diagnostics moléculaires nécessitent souvent un séquençage génétique.

Imagerie moléculaire

L'imagerie moléculaire joue un rôle dans le processus de découverte de médicaments, en aidant à saisir les processus biologiques au niveau moléculaire et cellulaire. Cela permet de mieux comprendre les structures des protéines, les fonctions cellulaires et les processus moléculaires dans les organismes vivants. Parce qu'elle offre une vue plus complète des tissus sains et malades du corps, l'imagerie moléculaire joue un rôle important dans la médecine de précision, en particulier dans la gestion du cancer.1

Dynamique moléculaire

La dynamique moléculaire est une méthode de calcul qui permet de prédire quantitativement l'efficacité avec laquelle un médicament interagira avec une cible protéique responsable d'une maladie particulière. En combinaison avec d'autres tâches dans le flux global de la découverte de médicaments, la dynamique moléculaire offre des aperçus au niveau atomique sur l'interface entre les médicaments et la source fondamentale d'une maladie. Les simulations de dynamique moléculaire permettent d'éliminer les mauvais candidats médicaments afin d'éviter les pertes de temps.

Le coût initial du séquençage génomique a atteint 2,7 milliards de dollars, mais il se rapproche aujourd'hui des 1 000 dollars et continue à baisser.

Les technologies Intel® au service de la médecine de précision

Depuis des décennies, Intel travaille avec des innovateurs dans le domaine de la santé et des sciences de la vie afin d'exploiter la technologie pour accélérer la recherche et améliorer les soins aux patients. Grâce à la profondeur et à l'étendue de ses technologies et de son écosystème de partenaires, Intel fournit l'expertise, les outils et les ressources nécessaires pour faire progresser la médecine de précision.

Une grande partie de la charge de travail liée à la médecine de précision nécessite une puissance de traitement et une gestion de données importantes. Intel fournit un portefeuille complet de technologies pour déplacer, stocker et traiter des quantités massives de données, avec les performances nécessaires pour accueillir des modèles d'analytique avancée, de calcul intensif et d'intelligence artificielle (IA). Les technologies Intel® prennent en charge les applications de médecine de précision dans le centre de données, dans les clusters de calcul intensif distribués ou dans un serveur de périphérie qui conserve les données sur place pour se conformer aux exigences de localisation des données.

Intel comprend également que les chercheurs et les cliniciens ont besoin d'une sécurité solide. Ce n'est que lorsqu'ils sont protégés de manière fiable qu'ils peuvent collaborer et accéder aux données disponibles dans des sites cliniques et de recherche répartis. Il est tout aussi crucial de protéger la vie privée des patients et la propriété intellectuelle de l'institution.

La performance pour accélérer le séquençage et l'analyse génomique

Le premier génome humain a mis dix ans à être achevé. Aujourd'hui, un génome peut être séquencé en quelques heures. Alors que le coût initial du séquençage dépassait 2,7 milliards de dollars, il se rapproche aujourd'hui de 1 000 dollars et continue de baisser.2

Le séquençage du génome entier génère environ 350 Go de données brutes par patient. Cependant, dans les cas de cancer, le séquençage répété des tumeurs peut générer environ 1 pétaoctet pour 1 000 patients3. La taille des données pour une population entière peut rapidement atteindre l'ordre de l'exabyte.

Aujourd'hui, les technologies Intel® alimentent des séquenceurs de génomes complexes, pilotent le pipeline analytique et permettent des recherches continues. Alors que les processeurs Intel® Xeon® Scalable offrent des performances de calcul intensif, nos technologies de stockage prennent en charge des systèmes distribués évolutifs à haut débit et des bases de données efficaces. Nous continuons à développer de nouvelles solutions pour faire passer le séquençage et le traitement du génome de quelques jours à quelques minutes.

Modernisation du code pour l'imagerie moléculaire

La modernisation du code est importante dans le secteur de la santé et des sciences de la vie, où les scientifiques ne sont généralement pas des programmeurs. Les inefficacités du pipeline de calcul intensif peuvent retarder les découvertes dans des domaines comme l'imagerie moléculaire. Intel permet aux chercheurs d'exploiter facilement tous les avantages de leurs logiciels en fournissant des outils de profilage et d'optimisation des performances, des compilateurs et des bibliothèques d'algorithmes pour tirer profit du matériel Intel®.

Des simulations de dynamique moléculaire plus accessibles

Les chercheurs se heurtent à un obstacle lorsqu'ils ne peuvent pas simuler des systèmes suffisamment grands pour une simulation de la dynamique moléculaire. Intel continue de faire progresser les capacités de la dynamique moléculaire grâce à des processeurs, des interconnexions, des E/S et des solutions logicielles rapides et économes en énergie.

Optimiser les performances grâce au code

Intel travaille avec des experts de l'industrie et des auteurs commerciaux et open source pour optimiser les meilleurs codes industriels. Cela permet de garantir que les charges de travail en génomique, imagerie moléculaire et dynamique moléculaire fonctionnent avec des performances optimisées sur les systèmes et les clusters basés sur l'architecture Intel®. Ces changements sont diffusés par les principaux canaux afin de garantir que chacun bénéficie des efforts d'optimisation.

Contribuer à faire de la médecine de précision une réalité

Intel se concentre sur la recherche de partenariats et de technologies permettant de traiter des volumes de données en croissance rapide, de répondre à des requêtes de plus en plus sophistiquées et de simuler des processus biomédicaux plus complexes. Grâce à son architecture, ses outils et les solutions de ses partenaires, Intel cherche à aider le secteur de la santé et des sciences de la vie à tirer parti des avantages de la médecine de précision pour offrir des soins personnalisés de premier ordre.

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Avis et avertissements

Avis sur l'optimisation : les compilateurs d'Intel peuvent optimiser ou non au même degré les microprocesseurs non Intel pour les optimisations qui ne sont pas uniques aux microprocesseurs Intel®. Ces optimisations comprennent les jeux d'instructions SSE2, SSE3 et SSE3, ainsi que d'autres optimisations. Intel ne fournit aucune garantie quant à la disponibilité, la fonctionnalité ou l'efficacité des optimisations sur des microprocesseurs d'autres fabricants. Dans ce produit, les optimisations dépendantes du processeur sont conçues pour les microprocesseurs Intel®. Certaines optimisations non spécifiques à la microarchitecture Intel® sont réservées aux microprocesseurs Intel®. Reportez-vous au guide de l'utilisateur et au guide de référence applicable pour obtenir davantage d'informations concernant les jeux d'instructions spécifiques couverts par cet avis.

Avis révision nº 20110804

Les fonctionnalités et avantages des technologies Intel® dépendent de la configuration du système et peuvent nécessiter du matériel et des logiciels compatibles, ou l'activation de services. Les résultats varient selon la configuration. Aucun produit ou composant ne saurait être totalement sécurisé. Pour plus de détails, contactez le fabricant ou le vendeur de votre ordinateur ou rendez-vous sur intel.fr.

Les scénarios de réduction de coûts décrits sont fournis à titre d'exemples montrant comment un produit basé sur Intel® donné, dans les circonstances et configurations spécifiées, peut affecter les coûts futurs et entraîner des économies de coûts. Les circonstances peuvent varier selon les cas. Intel ne garantit aucun coût ni réduction de coûts.

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Infos sur le produit et ses performances

1 ''Precision medicine and molecular imaging: New targeted approaches toward cancer therapeutic and diagnosis » (Médecine de précision et imagerie moléculaire : nouvelles approches ciblées pour la thérapie et le diagnostic du cancer), 2016 : ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5218860/.
2"Accelerating Clinical Genomics to Transform Cancer Care » (Accélérer la génomique clinique pour transformer les soins du cancer), 2016 : https://www.intel.fr/content/www/fr/fr/healthcare-it/healthcare-overview.html
3Robison MD MBA, Reid J., « Quelle est la taille du génome humain ? » Médecine de précision, 5 janvier 2014 : http://bit.ly/1T5IVkA.