​Centrée sur le patient, la médecine du futur, rendue possible par l’essor des biotechnologies allié à celui du numérique, promet des systèmes de diagnostic plus rapides et précis, des thérapies et un suivi médical de plus en plus personnalisés, c’est-à-dire adaptés aux données biologiques de chaque individu.

Le CEA bénéficie pour cela d’une recherche fondamentale d’excellence sur un certain nombre de sujets ciblés, couplée à des technologies de pointe, parfois issues d’autres champs disciplinaires tels que la microfluidique, l’IA ou la cybersécurité. À cela s’ajoutent une capacité d’intégration de solutions biologiques et technologiques innovantes, et une organisation en gestion de projet qui facilite l’interdisciplinarité, si bien qu’il est courant de côtoyer des biologistes, électroniciens, opticiens, physiciens, mathématiciens, informaticiens ou encore médecins au sein d’un même projet. Les plateformes technologiques de rang mondial et les grands instruments du CEA sont des atouts supplémentaires.

Le CEA et la santé : une longue histoire, focus sur 4 dates clés

Des laboratoires de recherche communs avec les industriels

Le CEA entretient un dialogue constant avec les acteurs de la santé pour coconstruire des solutions pertinentes sur tout le parcours de soin : prévention, diagnostic, thérapie et suivi des patients. Des partenariats sont notamment conclus avec des instituts, des centres hospitalo-universitaires et des hôpitaux (Necker, Henri-Mondor, IGR, etc.).
« Une partie de nos laboratoires de recherche sont en outre organisés en UMR (unité mixte de recherche). Ce sont par nature des lieux propices aux échanges avec les autres organismes et universités », précise Anne-Isabelle Etienvre, directrice de la recherche fondamentale au CEA. « Notre mission de maturation technologique prend tout son sens lorsqu’il s’agit d’amener l’innovation au plus près du patient, complète Julie Galland, directrice de la recherche technologique du CEA. Au-delà de nos développements technologiques, elle inclue les essais cliniques et la prise en compte des aspects réglementaires pour garantir l’accès au marché. »

Cet engagement se concrétise à travers une trentaine de grands partenariats, notamment dans les domaines de l’imagerie médicale et de la radioprotection (Siemens, Meditest, Esprimed), des dispositifs médicaux (NG Biotech, Bio-Rad, Illumina ou encore Horiba médical), de la thérapie et de la bioproduction (Sanofi, Ceva, Servier), et par l’ouverture d’une douzaine de laboratoires communs avec les industriels du secteur.

La stratégie santé du CEA, appliquée aux domaines stratégiques prioritaires définis par l’État [1], permet d’acquérir davantage d’indépendance sanitaire et de répondre aux enjeux sociétaux et économiques de la santé.

Un acteur de premier plan en imagerie médicale

L’action du CEA a construit sa renommée dans plusieurs grands domaines. Ceux-ci constituent le socle de sa stratégie de recherche en santé, au profit des maladies neurodégénératives et psychiatriques, des maladies infectieuses, cancers, maladies cardiovasculaires et métaboliques, et enfin des maladies rares et génétiques.

Le CEA entend ainsi apporter une contribution majeure à l’imagerie biomédicale du futur pour gagner en performance – comme l'illustre Iseult, l'IRM la plus puissante au monde, qui offrira une précision spatio-temporelle inégalée dans l’imagerie cérébrale pour proposer de nouveaux modes d’imagerie comme les ultrasons, voire pour les combiner entre eux, et enfin pour disposer d’imageurs ambulatoires, moins lourds et moins coûteux.

« L’allègement de l’architecture des imageurs pour tenter de les rendre plus “nomades”, constitue une tendance forte que nous explorons avec des industriels comme Thales et Trixell », argumente Patrick Chaton,  chef du Département des microtechnologies pour la biologie et la santé au CEA. Autre voie explorée, celle des dispositifs médicaux. Ces objets délivrent des diagnostics (d’infection, d’antibiorésistance, d’allergie alimentaire, etc.), des traitements, ou permettent un suivi thérapeutique. Le défi est d’amener les outils d’analyse au plus proche du besoin – urgence médicale, domicile, déserts médicaux, pays émergents – pour une prise en charge rapide, fiable et à bas coût. Et pour gagner en efficacité, les équipes disposent depuis 2020 d’une plateforme dédiée qui permet de développer des objets industrialisables en intégrant dès la conception les usages cliniques et les aspects réglementaires.

Une task force pour des vaccins français

La crise de la Covid-19 l’a révélé : la production de vaccins sur le sol français est un enjeu de souveraineté sanitaire. Un défi auquel contribue le CEA, qui travaille à la mise au point de solutions vaccinales et immunologiques contre les maladies infectieuses, en allant jusqu’à leur bioproduction. Les biomédicaments, dont les vaccins, sont des grosses molécules fabriquées par des organismes vivants (levures, bactéries, cellules, etc.), plus complexes à produire que des composés chimiques comme le paracétamol.
« L’enjeu autour de ces thérapies en fort développement est majeur, commente Anne-Isabelle Etienvre, « tant sur les espoirs thérapeutiques qu’elles apportent que sur la maîtrise de leurs processus et coûts de fabrication. » Là aussi, le CEA, mobilisé aux côtés des industriels, ne manque pas d’atouts, œuvrant à la fois sur les systèmes d’expression de ces organismes vivants, sur le
passage à l’échelle de la production, sur la maîtrise des chaînes de fabrication, par exemple en embarquant des capteurs de nouvelles
générations dans les cuves de culture pour les monitorer avec précision, améliorer les rendements et s’assurer de l’absence de contamination, et enfin en testant l’efficacité de ces
nouveaux produits.

« Les compétences pour répondre aux défis d’innovation et de réponse aux éventuelles crises sont bien présentes en France, assure-t-elle. Notre objectif est de créer un lien fort entre ces acteurs – chercheurs, grands industriels et les intermédiaires que sont les CDMO (Contract development manufacturing organization) – pour répondre à cet enjeu de souveraineté. Nous portons ainsi avec l’Inserm un projet ambitieux, baptisé Institut Ramon, qui répond à cet objectif. »

De nouvelles approches thérapeutiques explorées au CEA poussent encore plus loin l’innovation : la thérapie génique pour traiter
la maladie de Parkinson et des maladies rares comme la drépanocytose, la thérapie cellulaire, des systèmes d’irradiation dans le proche infrarouge implantés dans le cerveau pour atténuer
les symptômes de la maladie de Parkinson, ou encore des interfaces cerveau-machine pour rétablir la mobilité des membres chez les
personnes paralysées ou victimes d’AVC.

La révolution numérique

Mais de l’avis de bien des experts, le game changer dans le champ de la santé, c’est le recours massif au numérique, avec une IA à même de traiter d’énormes masses de données plus rapidement et plus précisément que l’humain. Des bénéfices gigantesques sont attendus : accélération des connaissances sur le vivant et les pathologies, accélération de la médecine personnalisée, désengorgement des urgences grâce à des outils d’aide à la décision ou de suivi à distance des patients. Le marché est à ce point énorme que les Gafam ont investi le secteur, attirés par la perspective d’atteindre 8 milliards de clients potentiels. « Nous avons toutes les compétences au CEA pour dérouler le fil allant de la biologie fondamentale jusqu’à l’objet de santé exploitable par un médecin. Cette connexion-là, nous savons l’établir », témoigne Patrick Chaton.

Le CEA est ainsi présent sur toute la chaîne du numérique. Un savoir-faire intégré rare en Europe, qui s’étend de la production et la collecte de grands volumes de données de qualité (biologiques, imagerie, génétiques, etc.) au sein de ses installations, qui sont traitées, hébergées sur des supercalculateurs et sécurisées pour être fiables, interopérables et exploitées à des fins de recherche, jusqu’au développement de dispositifs médicaux à composante numérique. « Nous coordonnons le nœud français de l’infrastructure européenne EBRAINS, un rôle majeur en lien avec les autres organismes de recherche et les universités, illustre Anne-Isabelle Etienvre. Interconnectée avec les centres de calcul haute performance européens, elle a pour mission de faire progresser la recherche dans le domaine des neurosciences computationnelles. »

Avec un tel profil, unique dans le paysage de la R&D française en santé, rien d’étonnant à ce que le CEA se trouve impliqué dans de nombreux programmes nationaux (PIA, ANR, recherche hospitalo-universitaire, France 2030...), européens (Horizon Europe, EIT Health...) et internationaux. L’implication dans trois nouveaux IHU et dans cinq Programmes et équipements prioritaires de recherche (PEPR) dans le domaine de la santé, dont celui dédié aux biothérapies et à la bioproduction de thérapies innovantes qu’il copilote avec l’Inserm, en sont les derniers exemples.