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L’intelligence artificielle à l’aide du diagnostic du trouble bipolaire ou de la schizophrénie

Publié : 06 octobre 2020

En psychiatrie, la prescription d'examens complémentaires était jusqu'à présent réservée à la recherche d'un diagnostic différentiel, en particulier une cause physique. À l'avenir, une simple prise de sang pourrait prédire avec une précision encore jamais égalée le diagnostic de trouble bipolaire et de schizophrénie. Retour sur une étude à laquelle a collaboré la Fondation FondaMental.

 
Aujourd’hui, les diagnostics en psychiatrie reposent principalement sur les données cliniques recueillies au cours d’un entretien, demain, les algorithmes réunissant des données cognitives et biologiques devraient grandement les améliorer. C'est en tout cas ce que promet la "psychiatrie de précision", domaine de recherche prometteur, permettant de développer des outils capables d'aider objectivement les professionnels dans le diagnostic de diverses maladies psychiatriques
 
Le trouble bipolaire et la schizophrénie étant deux pathologies dont certains symptômes se chevauchent et partagent les mêmes facteurs de risque génétique et environnementaux, leur distinction précoce ainsi que leur diagnostic peut souvent être retardé par manque d'outils objectif.
 
Si la recherche a démontré que des facteurs cognitifs et immuno-inflammatoires sont modifiés dans ces deux pathologies, ils sont pourtant très difficiles à objectiver et jusqu'à présent ne permettent pas de contribuer de manière fiable au diagnostic. 
 
C'est l'apport inédit de cette étude internationale qui démontre que l’utilisation de l’intelligence artificielle, utilisant de manière globale plusieurs marqueurs biologiques anormalement élevés dans ces pathologies, permet la distinction diagnostique de la schizophrénie ou du trouble bipolaire, par rapport à une population contrôle. Ce travail a été rendu possible grâce à la construction d’une signature algorithmique.
 
Cela ouvre la voie à de nouveaux outils permettant un diagnostic précoce et la mise en place d’un traitement efficace sans avoir à attendre des années. 
 

Jusqu'à 27 biomarqueurs sanguins et 19 biomarqueurs cognitifs ont été analysés

Un échantillon total de 416 participants âgés de 18 à 65 ans, tous répondant aux critères du DSM-IV pour le trouble bipolaire ou la schizophrénie, ont été recrutés dans le département Médico-Universitaire d’addictologie et de psychiatrie des Hôpitaux Universitaires Henri Mondor de Créteil (DMU IMPACT). Dans le cadre d’une collaboration entre l’équipe Inserm « Neuro-psychiatrie translationnelle » et l’équipe du Pr Michael Berk en Australie, sous l’égide de la Fondation FondaMental, 27 biomarqueurs sanguins et 19 biomarqueurs cognitifs ont été testés et incorporés dans l’analyse. 
 
En particulier, ont été mesurées les concentrations sériques des immunoglobulines, de la protéine C réactive (CRP), des anticorps anti-nucléaires (ANA) ou du facteur rhumatoïde (RF), tous des tests habituellement réalisés en laboratoire de routine. 
 
Sur le plan cognitif, le WAIS qui mesure les fonctions intellectuelles (comme le Quotient Intellectuel, la coordination visuo-motrice, la résolution de problèmes mathématiques ou la mémoire sémantique), le CVLT (qui mesure l'apprentissage verbal et la mémoire épisodique) et le NART (qui estime le vocabulaire) ont été utilisés.
 

Des résultats robustes pour diagnostiquer le trouble bipolaire ou la schizophrénie par rapport à une population contrôle

Pour être utile au diagnostic, un algorithme qui associe différents paramètres doit présenter à la fois des seuils élevés de sensibilité et de spécificité, et par conséquent avoir la capacité d’identifier un taux élevé de vrais positifs et de vrais négatifs. 
 
Le lien entre chaque biomarqueur et le trouble bipolaire ou la schizophrénie a ainsi été analysé et retenu comme critère uniquement s'il pouvait être statistiquement prédictif de l'une et/ou de l'autre pathologie.
 
C’est la combinaison entre les anomalies des biomarqueurs immuno-inflammatoires et des marqueurs  cognitifs qui a permis de diagnostiquer avec de meilleurs scores le trouble bipolaire (sensibilité de 80 % et spécificité de 71 %) et la schizophrénie (sensibilité de 84 % et spécificité de 81 %) lors de la comparaison avec le groupe contrôle. 
 
Ces résultats étant très proches des tests utilisés pour le diagnostic de sclérose en plaques par exemple, d'après les auteurs.
 

Une différenciation moins évidente entre la schizophrénie et le trouble bipolaire qui nécessitera probablement de futures recherches

Cependant, une performance qualifiée de modérée par les auteurs a été mise en évidence pour le diagnostic différentiel entre le trouble bipolaire et la schizophrénie, avec une sensibilité de 71 % et une spécificité de 73 % sur l’analyse des biomarqueurs et de l’examen cognitif. 
 
Si cette différenciation est un enjeu crucial pour les cliniciens, ce n'est pas la première étude à souligner la difficulté à faire l'un ou l'autre diagnostic lorsque les symptômes sont particulièrement similaires. L'aide de la clinique, de la neurobiologie et de la neuro-imagerie pourrait permettre d'améliorer ce score.
 
Pour autant, ces résultats montrent, pour la première fois, que le diagnostic du trouble bipolaire et de la schizophrénie peut être prédit grâce à un algorithme utilisant à la fois des biomarqueurs sanguins et cognitifs, enrichissant ainsi très probablement la pratique des professionnels de santé dans le futur.
 
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