Autisme : diagnostic et machine learning, une étude à Limoges

Les réponses du Dr Eric Lemonnier (CRA Limousin) sur l'étude qui donne un pronostic de l'autisme après la naissance de l'enfant, en fonction des données recueillies pendant la grossesse.

Suite à la parution de l'article Machine learning analysis of pregnancy data enables early identification of a subpopulation of newborns with ASD (Hugues Caly, Hamed Rabiei, Perrine Coste-Mazeau, Sebastien Hantz, Sophie Alain, Jean-Luc Eyraud, Thierry Chianea, Catherine Caly, David Makowski, Nouchine Hadjikhani, Eric Lemonnier & Yehezkel Ben-Ari ) Scientific Reports volume 11, Article n°: 6877 (2021), plusieurs articles sont parus surtout dans la presse régionale du Limousin :

https://www.lepopulaire.fr/limoges-87000/actualites/pronostiquer-l-autisme-des-la-naissance-grace-a-l-intelligence-artificielle-une-etude-menee-a-limoges_13932110/

https://www.actuia.com/actualite/depiste-lautisme-avec-lintelligence-artificielle-letude-aut-ant-de-medecins-et-chercheurs-de-limoges-marseille-et-paris/

https://france3-regions.francetvinfo.fr/nouvelle-aquitaine/haute-vienne/limoges/limoges-une-equipe-de-scientifiques-utilise-l-intelligence-artificielle-pour-detecter-l-autisme-des-la-naissance-2018479.html

Traduction du résumé de l'étude

Afin d'identifier les nouveau-nés à risque de développer un TSA et de détecter les biomarqueurs de TSA tôt après la naissance, nous avons comparé rétrospectivement les mesures échographiques et biologiques de bébés diagnostiqués plus tard avec un TSA ou neurotypiques (NT) qui sont collectées de manière routinière pendant la grossesse et la naissance. Nous avons utilisé un algorithme d'apprentissage automatique supervisé avec une technique de validation croisée pour classer les bébés NT et TSA et avons effectué divers tests statistiques. En minimisant le taux de faux positifs, 96 % des bébés NT et 41 % des bébés TSA ont été identifiés avec une valeur prédictive positive de 77 %. Nous avons identifié les biomarqueurs suivants liés aux TSA : le sexe, les antécédents familiaux maternels de maladies auto-immunes, l'immunisation maternelle contre le CMV, le taux d'IgG CMV, le moment de la rotation fœtale sur la tête, la longueur du fémur au 3e trimestre, le nombre de globules blancs au 3e trimestre, le rythme cardiaque fœtal pendant le travail, l'alimentation du nouveau-né et la différence de température entre la naissance et le lendemain. De plus, les modèles statistiques ont révélé qu'une sous-population de 38% des bébés à risque de TSA avaient une circonférence de tête fœtale significativement plus grande que celle des bébés sans TSA appariés selon l'âge, ce qui suggère une origine in utero des cerveaux plus gros des enfants avec TSA. Nos résultats suggèrent que les mesures de suivi de la grossesse pourraient fournir un pronostic précoce des TSA permettant des interventions comportementales pré-symptomatiques pour atténuer efficacement les séquelles du développement des TSA.

Le texte complet de l'étude est disponible en ligne.

Le Dr Lemonnier a été interviewé sur France Bleu Limousin (audio de 5 mn)

Dr Eric Lemonnier, pédopsychiatre au Centre de Ressources Autisme du Limousin © Radio France - Alain Ginestet Dr Eric Lemonnier, pédopsychiatre au Centre de Ressources Autisme du Limousin © Radio France - Alain Ginestet

Je lui ai posé ensuite quelques questions.

Q : Quels sont les facteurs qui ont permis cette avancée scientifique ?

Eric Lemonnier : C’est le fait d’avoir diagnostiqué 1,2% des enfants nés en 2012 et 2013 de Haute-Vienne (ce qui a été possible avec la mise en place du CEAL [Centre expert autisme du Limousin]) conjugué au fait que le service de gynéco-obstétrique du CHU avait mis en place un recueil très scrupuleux de l’ensemble des données de la grossesse, et qu’enfin les TSA sont des troubles neuro-développementaux qui nous ont permis d’avancer.

Puis, une fois l’ensemble des données recueillies, nous avons fait appel à Ben-Ari pour en faire l’analyse, d’où learning machine

Q : Comment les équipes de recherche se sont réparties le travail ?

Moi, le diagnostic, Hugues Caly et ses collègues, le recueil des données de gynéco (autistes et témoins)

Enfin, Hamed Rabiei, David Makowski, le travail statistique et d’analyse

Ben-Ari, la rédaction de l’article.

Q : Je vous ai entendu souvent parler de l'évolution du périmètre crânien des bébés comme un signe précoce de l'autisme ? Ce critère a-t-il été retenu ? Quel poids joue-t-il ?

Non, pas au sens où nous l’entendions, puisque j’évoquais la croissance durant les deux premières années de vie. En revanche, pour certains, il n’y avait pas de réduction du périmètre crânien au moment de la naissance.

Q : Quels sont les facteurs que vous avez identifiés ?

Nombreux facteurs : croissance du fémur au 3ème trimestre, baisse (absence de) du périmètre crânien lors de la naissance*, moment où le bébé se retourne in utéro, différence de température entre la naissance et J+1, sexe, antécédent de maladie auto-immune dans la famille, séro-conversion au CMV durant la grossesse, rythme cardiaque

Ces facteurs évolueront sans doute quand on augmentera la population d’enfants.

Q :Y a t'il des facteurs identifiés dont le rapport avec l'autisme n'apparaît pas explicable ?

Oui, la plupart.

Q : Est-ce qu'un des critères analysés est l'ancienneté de l'immigration de la mère, le stress lié à l'immigration étant une hypothèse de cause environnementale de l'autisme ?

On ne l’a pas retrouvé.

Q : La machine a appris jusqu'à présent sur la base de données exhaustives de l'hôpital de Limoges et des diagnostics au CRA. Est-ce qu'elle peut continuer à apprendre avec des données incomplètes ? Et comment ?

Oui, c’est d’ailleurs le principe. La machine apprend à chaque cas témoin et autiste. En augmentant la population, on devrait améliorer nos résultats en termes de spécificité et de prédictibilité.

Q : Si j'ai bien compris, vous identifiez presque à coup sûr les bébés qui ne sont pas autistes. Par contre, vous n'identifiez « que 40% » des bébés qui se révéleront autistes. Il n'est donc pas possible de se baser seulement sur votre analyse par intelligence artificielle. Quel est l'intérêt de cette détection alors ?

C’est un premier travail, et c’est la première fois que de tels résultats sont publiés. Mais il faut augmenter la population, puis dans un troisième temps, faire une vaste étude prospective. Ce sera seulement à ce moment-là que l’on pourra s’appuyer sur des résultats fiables

Q : Est-ce qu'il y a une zone grise : ni NT, ni pronostic de TSA, qui serait à explorer ? Et comment ?

Encore une fois, il faut, en poursuivant le travail, voir si on améliore nos résultats en termes de spécificité et de prédictibilité.

Q : Dans l'introduction à votre interview sur France 3 Limousin, le journaliste dit que vous pouvez détecter l'autisme avant la naissance. Est-ce que cela n'ouvrirait pas la porte à l'eugénisme, à une interruption médicale de grossesse ?

Avant la naissance, en aucun cas : ce travail n’offre pas la possibilité d’un diagnostic anténatal. Et heureusement de mon point de vue.

Q : A supposer qu'un diagnostic prénatal de l'autisme soit possible ou fiable, pensez-vous que cela justifierait une interruption médicale de grossesse ?

Science-fiction ! Si un jour un tel diagnostic était possible (encore une fois, notre travail ne l’envisage à aucun moment), ce serait à la société de proposer un cadre et aux parents de décider (comme pour tout diagnostic anténatal).

Q : Certaines personnes considèrent qu'il ne sert à rien d'avoir avec ce type de recherches des informations sur les probabilités d'autisme, car l'accompagnement n'existe pas. Votre avis ?

C’est idiot. Si un jour nous arrivons à diagnostiquer les enfants très jeunes (quelques jours après la naissance au mieux), bien évidemment, nous proposerons des prises en charge qui s’affineront au fur et à mesure. Il s’agira alors de faciliter les processus de maturation et d’apprentissages implicites.

Q : Comment obtenir l'accompagnement d'un enfant autiste ? Est-ce qu'il est possible de l'obtenir dans le secteur public (sanitaire), médico-social ou seulement en libéral ?

Pas sûr de bien comprendre cette question. Ce qui importe n’est pas tant le type de structure, mais la manière (les méthodes) que l’on utilise. Il faut que l’enfant avance avec pour objectif qu’il parvienne à un statut d’adulte libre de ses choix de vie (ce n’est malheureusement pas toujours possible aujourd’hui, il nous faut progresser et progresser encore vers cet objectif). Enfin, il faut régulièrement réévaluer la pertinence de nos actions psychothérapeutiques-éducatives et les adapter autant que de besoin.

Q :Vous êtes impliqué dans le diagnostic et le suivi de l'autisme depuis 20 ans. Qu'est ce qui a progressé ? Qu'est ce qui est le plus important pour progresser ?

Les progrès sont nombreux :

  • Concernant le diagnostic, qui se fait plus tôt et qui se fait mieux chez les adultes de haut niveau [=sans déficience intellectuelle];
  • Concernant les prises en charge qui sont mieux adaptées et commencent plus tôt;
  • Concernant l’orthophonie qui devient systématique;
  • Concernant la scolarisation qui est plus fréquente;
  • Enfin concernant la compréhension des particularités psycho-cognitives de l’autisme.

Évidemment, tout ceci peut et doit encore progresser.

* chez les NT, il y a une baisse du périmètre crânien à la naissance.


Sur RCF Nouvelle-Aquitaine (31 mars)
Diagnostic précoce de l’autisme, une étude encourageante - Eric Lemonnier

20 mn 32
https://rcf.fr/actualite/diagnostic-precoce-de-l-autisme-une-etude-encourageante-eric-lemonnier

Sur le blog de Ben-Ari (2 avril 2021)

Des avancées importantes dans le pronostic de l’autisme et un traitement potentiel 

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