Entretien avec le Pr Cécile Badoual, cheffe du département de biologie et pathologie médicales de Gustave Roussy
L’anatomopathologie occupe une place décisive et pourtant méconnue dans le parcours de soins en cancérologie : c’est elle qui identifie la maladie sur les prélèvements et détermine la prise en charge qui suivra. Cette discipline connaît aujourd’hui une mutation profonde. La numérisation des lames a ouvert la voie à l’intelligence artificielle, qui trie les prélèvements, repère les anomalies, quantifie, et commence même à générer des informations biologiques qu’il fallait auparavant produire par des analyses chimiques.
Le Pr Cécile Badoual observe cette évolution depuis une position privilégiée. Elle dirige un service qui analyse plus de 200 000 lames par an et pilote plusieurs projets de recherche en IA. Sa parole conjugue ainsi l’expérience clinique et la connaissance fine des outils en développement.
De cet entretien se dégage une position mesurée, qui reconnaît les apports de la technologie sans en ignorer les limites. L’IA fait gagner un temps considérable et pourrait améliorer l’accès au diagnostic dans les territoires qui manquent de spécialistes. Mais elle soulève des questions que la discipline commence seulement à affronter : celle de la responsabilité, lorsqu’un médecin s’en remet à la machine au point de renoncer à examiner certaines lames ; celle de la transmission, lorsqu’il s’agit de former de jeunes praticiens à l’exercice du doute alors que l’outil fournit d’emblée une réponse. L’enjeu, tel que le formule le Pr Badoual, n’est pas de choisir entre l’humain et la machine, mais de tirer parti de l’un sans renoncer à ce qui fonde l’autre : le regard clinique, et la capacité de douter.
| Repères |
| Le Pr Cécile Badoual est médecin pathologiste et cheffe du département de biologie et pathologie médicales de Gustave Roussy, premier centre de lutte contre le cancer en Europe. Professeure des universités de classe exceptionnelle à l’Université Paris Cité, elle y est titulaire d’une chaire d’intelligence artificielle au sein de l’institut Prairie. Spécialiste du papillomavirus et de ses liens avec le cancer, elle dirige un département qui analyse plus de 200 000 lames par an et pilote plusieurs projets de recherche en IA, dont MOSAIC et PortrAIt. |
Trois familles d’algorithmes au service du diagnostic
Professeur Cécile Badoual, vous dirigez un département qui analyse plus de 200 000 lames par an et vous pilotez les projets de recherche en IA MOSAIC et PortrAIt. Pouvez-vous nous dire ce que sont ces deux projets ?
Il s’agit de deux projets inscrits dans des consortiums distincts.
Le premier, PortrAIt, s’appuie sur un consortium national qui réunit des entreprises privées ainsi que des laboratoires privés et publics. L’hôpital Gustave Roussy y participe, dans le cadre du programme France 2030 porté par la BPI. Son objectif est de développer trois types d’algorithmes. Le premier relève de la détection : lorsqu’on examine un cancer au microscope, on cherche à repérer les cellules anormales et l’on observe, par exemple, la présence de mitoses, c’est-à-dire de cellules en train de se multiplier. Identifier ces mitoses fait partie des tâches que l’on confie aux algorithmes. Le deuxième type rassemble des outils capables de proposer un diagnostic à partir des lames, ce support que l’on examinait autrefois au microscope et que l’on lit désormais sous forme numérique. Le troisième, enfin, regroupe des outils prédictifs, qui anticipent l’évolution d’une tumeur. C’est à cette troisième famille qu’appartient Relapse Risk, un algorithme développé au sein de PortrAIt avec la cheffe de service d’anatomopathologie, la docteure Magali Lacroix-Triki, très investie dans ce travail. Il évalue le risque de récidive d’un cancer du sein à cinq ans : la valeur ajoutée est considérable. Ces projets bénéficient de l’engagement du directeur de la recherche, le Pr Fabrice André, sans qui rien de tout cela ne serait possible.
Le second projet, MOSAIC, est de nature différente : c’est un consortium international, porté par la société Owkin, qui a constitué une banque de données de transcriptomique, c’est-à-dire l’étude de l’expression des gènes par diverses techniques. Là, l’IA sert à interpréter ces données. Des outils en sont attendus, mais c’est surtout PortrAIt qui repose sur le développement d’algorithmes de détection.
Quand une biopsie arrive au laboratoire
Revenons à quelque chose de simple. Quand une biopsie arrive chez vous, une lame, que se passe-t-il concrètement, et qu’est-ce que l’IA change ?
Tout le monde ne le sait pas, mais lorsqu’un patient est opéré, ou qu’on lui fait une biopsie, ce sont mes confrères et consœurs pathologistes qui examinent les prélèvements. Cela peut être un petit fragment prélevé sur la peau, ou un organe entier, un demi-poumon par exemple. Ces prélèvements arrivent au laboratoire, où nous les préparons : nous sélectionnons les échantillons à analyser, puis nous les coupons en tranches extrêmement fines que nous déposons sur des lames de verre. Comme un tissu est presque transparent, il faut le colorer pour en révéler les structures : j’utilise pour cela une coloration appelée HE, l’hématéine-éosine. C’est cette lame colorée que nous examinons au microscope, et c’est elle qui permet de poser le diagnostic. Voilà pourquoi, quand on dit « on attend les résultats », on attend en réalité ceux du pathologiste, qui a besoin de ce temps de préparation et d’analyse avant de se prononcer.
Poser le diagnostic ne suffit pas toujours. Une fois la maladie identifiée, nous menons d’autres investigations à la recherche de ce qu’on appelle des biomarqueurs, c’est-à-dire l’expression de certaines protéines ou de certains récepteurs dans la tumeur. C’est une étape fondamentale, car ce sont ces marqueurs qui orienteront le traitement : ce sont eux qui diront si la tumeur répondra ou non à telle thérapie. Traditionnellement, tout cela se fait sur des lames, au microscope. Mais depuis plusieurs années, à Gustave Roussy, nous avons la chance d’être entièrement numérisés : chaque lame passe d’abord dans un scanner qui la transforme en image. J’ai d’ailleurs, en plus de mon microscope, trois écrans devant moi où les lames s’affichent. Et à partir du moment où le prélèvement devient une image numérique, on peut le traiter comme une donnée informatique. C’est là qu’interviennent les algorithmes qui nous aident à établir le diagnostic.
Le pathologiste augmenté : la machine propose, le médecin décide
Concrètement, comment l’IA intervient-elle dans l’analyse d’une lame, et où s’arrête son rôle ?
Il faut d’abord mesurer à quel point l’organisation des laboratoires a changé. Rien n’est possible sans la numérisation : il a fallu investir dans des scanners pour digitaliser les lames, dans le câblage, dans toute une infrastructure informatique. C’est le préalable, car l’IA ne fonctionne que sur une lame devenue image. Une fois cette base posée, elle intervient de trois façons : elle peut aider à poser le diagnostic, à évaluer la gravité de ce que l’on observe sur le prélèvement, ou à formuler des prédictions sur l’évolution de la maladie. C’est là que je rejoins ce que je disais des biomarqueurs : l’IA vient compléter, parfois même remplacer, les informations qu’ils nous donnaient, et nous aide ainsi à anticiper l’évolution d’une tumeur.
J’aime résumer cela d’une formule : le pathologiste augmenté. L’IA propose, mais la décision reste humaine. Réglementairement, un diagnostic est posé par un médecin, en l’occurrence un pathologiste, et c’est lui qui en porte la responsabilité. Il faut vraiment insister là-dessus. Vous avez sans doute interrogé des radiologues : c’est exactement la même chose, l’IA formule des propositions d’interprétation, rien de plus. C’est le premier point. Le second est plus délicat. Quand l’IA ne se contente plus de décrire la lame mais se met à prédire la réponse à un traitement, le pathologiste n’est plus détenteur de cette vérité-là : elle sort de la machine. Il reste garant de la qualité du prélèvement et de son analyse, mais la fiabilité de la prédiction, elle, lui échappe en partie. Cela pose une vraie question, encore ouverte : qui est responsable de ces outils pronostiques ? Et plus largement, comment informer le patient, et comment indiquer clairement, dans le compte rendu, ce qui relève du médecin et ce qui a été généré par l’IA ?
L’IA et le médecin sont-ils dans une complémentarité ? Y a-t-il des choses que l’œil humain voit et que l’IA, elle, ne verra pas ?
Oui, et je l’explique souvent ainsi : j’ai un disque dur qui s’appelle mon cerveau, et qui a intégré des millions et des millions d’images au fil de ma carrière. C’est ce qui fait la différence. Prenez une IA entraînée à reconnaître le cancer : face à une lame, elle cherchera le cancer, et rien d’autre. Si, à la place, il y a une lésion de tuberculose, elle ne la verra pas, elle n’est pas faite pour ça. Moi, je la reconnais, parce que je sais à quoi ressemble une tuberculose. Sur une même lame, il y a une multitude d’informations qui débordent largement ce sur quoi l’IA a été entraînée, et c’est le médecin qui les capte.
Je ne dis pas que ce sera toujours le cas, je dis que nous n’y sommes pas encore. Beaucoup de lésions sont rares, et nous découvrons chaque jour de nouvelles choses. C’est pourquoi je ne crois pas à la disparition des médecins. En revanche, et c’est passionnant, l’IA nous fait voir ce que nous ne regardions pas. Elle attire notre attention sur des détails que nous négligions. C’est vrai de tout objet de recherche : il y a quantité de choses que l’on croise chaque jour sans les voir, et le jour où une étude leur donne un sens, on se met à les observer, et l’on découvre parfois du nouveau. Donc oui, le pathologiste a tout intérêt à confier à l’IA les tâches sans valeur intellectuelle. Mais au-delà de ce gain de temps, ce qu’elle ouvre, c’est un champ d’exploration et de recherche que je trouve fantastique.
Est-ce qu’un jour, une fois les algorithmes très entraînés et les machines éprouvées, on pourra se passer de médecin, ou qu’une IA prenne seule en charge un patient ?
Je ne le crois pas. Il y aura toujours un patient et un soignant. Cessons d’imaginer que les malades n’ont pas besoin de voir des humains : au contraire, il est indispensable de replacer le lien au centre. Et ce lien, ce ne sont ni des agents conversationnels ni des robots qui le créeront. C’est un élément reconnu de la guérison et de la prise en charge. Je discutais récemment avec un clinicien qui me confiait une chose éclairante. Avec l’accord du patient, depuis qu’une IA se charge de recueillir les données attendues (le poids, la tension, tout ce qui est mesurable) il se sent beaucoup plus attentif au reste : au non-dit, au non-verbal, à ce moment singulier qu’est une consultation. Là où il était auparavant accaparé par la collecte d’informations, il s’ouvre désormais à ce qui ne se mesure pas. On pourrait imaginer un jour une caméra qui capte même cela, mais nous n’y sommes pas, et, très sincèrement, en tant qu’humaine, je ne suis pas sûre que ce soit souhaitable. Il y a, dans notre rapport à l’autre, une part d’humanité qui doit le rester.
En routine ou en recherche ? L’état réel du déploiement
Aujourd’hui, ces outils sont-ils utilisés en routine pour les patients, ou surtout en recherche ? Quel serait le ratio ?
Il faut d’abord rappeler une condition préalable : pour utiliser un algorithme sur de vrais patients, il doit avoir obtenu un marquage CE, la certification européenne qui atteste de sa fiabilité. De plus en plus d’IA l’obtiennent, et parmi elles des IA françaises, ce qui est une bonne nouvelle. Elles commencent donc à entrer dans la routine. À Gustave Roussy, notre numérisation complète est récente, mais nous avons développé nos propres outils « maison », aujourd’hui intégrés à notre pratique et solidement validés par la recherche. Nous avons d’ailleurs été retenus pour un appel à projets de la BPI, précisément destiné à intégrer une IA en mesurant son intérêt médico-économique. Car c’est une vraie question : ces outils ont un coût, et il faut démontrer que le bénéfice le justifie. Cela suppose aussi de valider ce qu’on appelle le workflow, un mot un peu galvaudé, mais qui désigne simplement la façon dont on réorganise tout le circuit du diagnostic pour qu’il profite au patient.
Pour vous répondre clairement : oui, certaines IA sont déjà entrées dans le quotidien de certains laboratoires. Mais beaucoup d’autres restent au stade de la recherche, et c’est même le cas de la majorité. Nous les évaluons actuellement à travers ce qu’on appelle des « études de vraie vie », c’est-à-dire des tests menés sur un grand nombre de patients réels, pour mesurer leur efficacité avant de les déployer.
Ce qui fait réussir l’intégration de l’IA à l’hôpital
Vous parliez de la numérisation de Gustave Roussy. Selon vous, qu’est-ce qui favorise une intégration réussie de l’IA dans les pratiques quotidiennes ?
La numérisation est le point de départ obligé : sans elle, pas d’IA. Sur ce terrain, la France partait très en retard, et elle est aujourd’hui plutôt en avance. Je tiens à le souligner : l’État a massivement investi pour les hôpitaux publics, avec un soutien très fort des agences régionales de santé. À cela s’est ajouté l’engagement de la direction de Gustave Roussy, comme dans d’autres établissements du territoire. Et pour réussir, nous avons eu la chance de partenaires solides et prêts. Mais l’essentiel, au fond, n’est pas technique : c’est une conduite du changement.
Car le microscope, c’est tout un symbole. Quand on imagine un pathologiste, on le voit toujours l’œil à l’oculaire. Passer à l’écran, c’est un vrai bouleversement des habitudes, et nous en avons d’ailleurs mesuré l’impact dans une étude menée avec l’un de nos internes. Un tel changement n’est jamais simple au début : il y a des ratés, un temps d’acculturation, la difficulté propre à tout nouvel outil. Ce qui a fait la différence, et c’est selon moi la clé, c’est l’accompagnement. Nous avons suivi le projet chaque semaine, avec des objectifs clairs et avec tout le monde autour de la même table : les techniciens, les secrétaires, les ingénieurs, les médecins. Chacun a pu exprimer ses réticences, et toute la chaîne, de l’arrivée du prélèvement jusqu’au compte rendu, a été repensée ensemble. Nous avons même demandé à être accompagnés spécifiquement, pour anticiper tout ce qui pouvait bloquer.
Enfin, nous avons une chance particulière en France : la pathologie y est une petite communauté, et donc très solidaire. Nous avons pu échanger, à l’échelle nationale comme régionale, avec des collègues qui s’étaient numérisés avant nous. Ils avaient essuyé les plâtres, et ils nous ont dit comment avancer. Pour le bien commun.
La numérisation, une chance pour les territoires
Cette technologie est-elle déployable rapidement dans des territoires qui ne sont pas un grand centre hospitalier parisien, sachant que ce sont peut-être ceux qui en auraient le plus besoin, avec moins de pathologistes ?
C’est un vrai sujet, et il faut le voir comme une chance. Car investir dans la numérisation là où il n’y a pas de pathologistes peut vraiment changer la donne. Rappelons les chiffres : nous sommes 2,3 pathologistes pour 100 000 habitants, ce qui place la France parmi les pays européens les moins bien dotés. Et notre charge est énorme : 80 % de notre activité concerne les cancers, et 15 % de la population a eu, ou vit avec, une histoire de cancer. C’est une sollicitation permanente, car même la bonne nouvelle, celle des guérisons de plus en plus nombreuses, implique un suivi et une surveillance dans la durée. Notre rôle est donc central : nous repérons les cellules avant qu’elles ne deviennent cancéreuses, nous identifions les lésions avant qu’elles ne se transforment en cancers, nous évaluons la gravité d’une tumeur, nous vérifions l’absence de récidive. Et pour tout cela, nous ne sommes que 1 500 en France. C’est très peu.
C’est justement là que le numérique offre une solution, sans même qu’il faille toujours une IA, qui coûte cher. L’idée est de s’organiser autrement. Un hôpital de taille modeste peut très bien réaliser sur place la première étape, celle de la macroscopie : recevoir le prélèvement et le préparer correctement. Puis, plutôt que de manquer d’un spécialiste sur place, il numérise la lame et l’envoie à un pathologiste plus expérimenté, ou à un centre où les compétences sont regroupées. Une fois qu’on peut digitaliser, le pathologiste n’a plus besoin d’être physiquement là : il peut lire à distance. Cela ouvre des possibilités considérables. L’Institut National du Cancer (INCa) soutient d’ailleurs des plateformes dédiées, notamment pour les pathologies rares, où l’on dépose les lames numérisées et où l’on peut échanger avec des collègues à travers toute la France, parfois au-delà, sans bouger de son bureau. C’est un vrai changement, en matière de mobilité comme d’accès aux soins.
Cela dit, il ne faut pas se raconter d’histoires. Le nombre de pathologistes restera insuffisant, et l’IA ne comblera pas ce manque à elle seule, ni du jour au lendemain. Mais une fois qu’elle sera pleinement intégrée à la routine et validée, au moins dans les centres de recours, elle nous fera gagner un temps précieux sur certaines tâches et certaines analyses.
Du côté du patient : gagner du temps, préserver le lien
Comment percevez-vous l’arrivée de l’IA du côté du patient, qui est porteuse de beaucoup d’espoir ? Que diriez-vous à une personne atteinte d’un cancer, sur ce que l’IA peut faire, et ce qu’elle ne peut pas ?
Si l’on regarde l’ensemble des applications de l’IA en cancérologie, c’est proprement incroyable. Il y a des algorithmes qui prédisent la réponse à un traitement, des agents conversationnels pour le suivi à distance des patients, des outils qui analysent une simple photo de peau pour dire si une lésion est bénigne ou suspecte, dans le cas des mélanomes par exemple. Les possibilités sont immenses. Mais je le dis clairement : il y aura toujours un patient et un soignant. Cessons d’imaginer que les malades peuvent se passer d’un contact humain. Replacer le lien au centre est une nécessité absolue, et ce n’est pas un robot ni un agent conversationnel qui le remplacera.
Prenez un exemple qui me paraît vertueux : les mammographies lues en double, par l’IA et par le radiologue. L’IA n’écarte pas le médecin, elle l’aide, en attirant son regard sur une lésion qu’il aurait pu ne pas voir, et en lui laissant le temps de réfléchir. Voilà l’esprit : la machine décharge, l’humain se recentre sur l’essentiel. Et moi, comme pathologiste, je suis franchement ravie de lui confier les tâches ingrates, celles qui sont indispensables mais sans intérêt intellectuel, comme compter les métastases dans un ganglion et en mesurer la taille. C’est nécessaire, c’est fastidieux, autant le déléguer. Ce temps gagné, je le réinvestis dans les vraies questions : comment mieux repérer les lésions, comment affiner nos indices ? Et l’IA en soulève de nouvelles, passionnantes : quand elle se révèle plus performante que nos biomarqueurs habituels, on se demande ce qu’elle a bien pu identifier que nous, nous ne voyions pas. Voilà ce que je dirais à un patient : nous sommes devant un champ de possibilités incroyable, mais il y aura toujours besoin d’humains, de médecins et de soignants.
Ce qui la bluffe : le laboratoire virtuel, et ce qui l’interroge
À titre personnel, y a-t-il eu un moment où l’IA vous a bluffée ?
Le premier apport de l’IA, déjà bluffant, c’est ce qu’elle fait dès l’arrivée des prélèvements au laboratoire : elle trie. Pour un type de prélèvement donné, elle signale d’emblée ceux qui sont probablement cancéreux, ce qui permet de les examiner en priorité. « Là, il y a certainement un cancer, regarde-le en premier » : cela existe déjà, et c’est précieux.
Ce qui m’interroge, en revanche, je l’ai compris lors d’une discussion avec une amie, cheffe de service dans un hôpital européen. Elle me disait : chez nous, on utilise l’IA pour trier les lésions du côlon, les polypes par exemple. Si elle nous indique qu’un prélèvement n’est pas tumoral, on ne le regarde même plus. Le gain de temps est énorme, car on sait que 80 % de ces prélèvements, réalisés presque systématiquement lors des endoscopies, sont en réalité parfaitement normaux. La question surgit aussitôt : et si l’IA se trompe ? Mais au fond, nous nous trompons aussi. L’important, c’est de concentrer notre attention là où il y a un doute ou une lésion certaine. On en est arrivé là, en toute conscience et par nécessité. Voilà ce qui me fascine et m’interroge à la fois sur nos responsabilités. Car en cas d’erreur, la responsabilité restera toujours celle du médecin qui aura dit : j’ai fait confiance à l’IA, et j’ai choisi de ne pas regarder cette lame parce que le contexte clinique n’était pas inquiétant. C’est un vrai sujet.
Mais ce qui me bluffe le plus est en train d’arriver. Prenez une lame ordinaire, avec la coloration que nous utilisons chaque jour, l’hématéine-éosine, à laquelle on ajoute le safran en France, cette coloration toute simple que certains ont peut-être expérimentée enfant avec de petits colorants. Vous la passez sous une IA, et elle vous restitue le marquage des biomarqueurs, sans qu’il ait fallu réaliser les techniques habituelles, longues et coûteuses : immunohistochimie, immunofluorescence, PCR, hybridations in situ. Autrement dit, la lame se transforme en laboratoire virtuel : elle vous livre des informations que, normalement, seule la chimie pouvait produire. Et certaines IA vont encore plus loin : elles reconnaissent chaque type de cellule présent sur la lame, les lymphocytes, les macrophages, les cellules tumorales, les comptent, et en dressent une cartographie complète, sans aucune intervention humaine. Cela, ajouté à la prédiction de l’évolution d’une tumeur, je trouve ça tout simplement bluffant.
Former le pathologiste de demain
Comment fera-t-on quand les jeunes générations auront cette aide dès le départ, alors que les générations qui n’ont pas connu l’IA se sont construit des réflexes et une pensée autonomes ? Et c’est d’autant plus important en santé, où il s’agit de vies humaines.
Pour l’instant, nous en sommes surtout à installer ces IA dans les laboratoires, et je ne les utilise pas encore moi-même pour poser mes diagnostics. En revanche, dans le cadre d’une thèse de médecine et du travail d’une ingénieure, nous avons développé notre propre IA, que nous avons fait tester par des médecins, jeunes et moins jeunes. Le résultat est stupéfiant : les plus jeunes deviennent excellents très vite. Mais c’est précisément ce qui m’inquiète. Car tout l’art du médecin repose sur l’apprentissage du doute, et c’est là qu’est la vraie question : comment former le pathologiste de demain, comment le faire grandir pour qu’il devienne un médecin compétent, s’il s’en remet trop tôt à la machine ? Imaginez un jeune à qui l’IA annonce un cancer, alors que lui-même, trois mois plus tôt, aurait affirmé qu’il n’y en avait pas. Le risque, c’est qu’il se dise : « puisqu’elle le dit, je la crois ». Je le formule un peu à la façon d’une provocation, mais c’est révélateur : autrefois on disait « je l’ai vu à la télé », demain ce sera « je l’ai vu à l’IA ». La vraie question est là : comment rester maîtres de ce que nous affirmons ?
Conclusion
Si vous étiez ministre de la Santé demain, quelle serait votre mesure phare sur l’IA en santé ?
Ma priorité irait aux données. Il faut en organiser la production, en structurer le recueil et en encadrer l’usage par une vraie réglementation. Car tout part de là : la donnée, c’est la matière première qui permet à la fois de faire avancer la recherche et de mieux prendre en charge les patients. C’est ce que nous avons de plus précieux. Une IA ne vaut que par les données sur lesquelles elle a été construite ; sans un cadre clair, agile et intelligent pour les collecter et les partager, rien de solide ne peut se faire. Or les chercheurs ont besoin d’avancer vite, dans un monde qui est, il faut le reconnaître, celui de la compétition internationale, tout en garantissant la protection des patients, ce qui est absolument fondamental. C’est un chantier auquel on s’intéresse de plus en plus, et c’est pour moi la mesure la plus importante. Les données de pathologie, l’exploitation de nos prélèvements, sont une richesse considérable : la France les possède, il lui reste à mieux les structurer.
Rendez-vous mardi 4 août pour le prochain épisode
« Les mardis de l’innovation en santé »
David Smadja est professeur d’hématologie à l’AP-HP et à l’Université Paris Cité, responsable de la Commission Santé du Laboratoire de la République.
Léa Behr est CEO de RespublicIA et membre de la commission Santé du Laboratoire de la République.