Développé par des chercheurs du MIT, le dispositif de Leuko offre aux patients atteints de cancer une méthode non invasive pour surveiller leur santé immunitaire à domicile. En utilisant la lumière et l'IA, il détecte les niveaux critiques de globules blancs sans prélèvement sanguin. L'appareil est sur le point d'améliorer la gestion de la chimiothérapie et de réduire les hospitalisations liées aux infections.
Leuko, fondée par une équipe de recherche de MIToffre aux médecins un moyen non invasif de surveiller la santé des patients atteints de cancer pendant la chimiothérapie — aucun test sanguin n'est nécessaire.
La chimiothérapie et d'autres traitements qui détruisent les cellules cancéreuses peuvent également détruire les cellules immunitaires des patients. Chaque année, des dizaines de milliers de patients atteints de cancer et dont le système immunitaire est affaibli contractent des infections qui peuvent s'avérer mortelles si elles ne sont pas traitées.
Les médecins doivent trouver le juste équilibre entre administrer suffisamment de chimiothérapie pour éradiquer le cancer et ne pas en administrer trop pour que le nombre de globules blancs du patient ne chute dangereusement, un état connu sous le nom de neutropénie. Cela peut également conduire les patients à se retrouver socialement isolés entre deux cycles de chimiothérapie. Actuellement, le seul moyen pour les médecins de surveiller les globules blancs de leurs patients est de procéder à des analyses sanguines.
Innovations dans le domaine des technologies de la santé
Leuko développe actuellement un moniteur de globules blancs à domicile pour donner aux médecins une vue plus complète de la santé de leurs patients à distance. Plutôt que de prélever du sang, l'appareil utilise la lumière pour regarder à travers la peau au sommet de l'ongle et intelligence artificielle pour analyser et détecter lorsque les globules blancs atteignent des niveaux dangereusement bas.
Cette technologie a été conçue par des chercheurs du MIT en 2015. Au cours des années suivantes, ils ont développé un prototype et mené une petite étude pour valider leur approche. Aujourd'hui, les appareils de Leuko ont détecté avec précision un faible nombre de globules blancs chez des centaines de patients atteints de cancer, le tout sans avoir à prélever une seule goutte de sang.
Le dispositif optique de Leuko fonctionne en photographiant les capillaires, ou petits vaisseaux sanguins, situés juste au-dessus de l'ongle, qui sont présentés ici dans une image capturée par une première version du dispositif de Leuko. Crédit : Avec l'aimable autorisation de Leuko
Progrès personnels et réglementaires
« Nous espérons que cela améliorera sensiblement la manière dont les patients sont suivis et soignés en ambulatoire », explique Ian Butterworth, cofondateur et directeur technique de Leuko, ancien ingénieur de recherche au laboratoire de recherche en électronique du MIT. « Je pense également que cela a un impact plus personnel pour les patients. Ces personnes peuvent se sentir vulnérables en présence d'autres personnes et n'ont pas grand-chose à faire actuellement. Cela signifie que s'ils veulent voir leurs petits-enfants ou leur famille, ils se demandent constamment s'ils courent un risque élevé. »
L'entreprise a travaillé avec la Food and Drug Administration (FDA) au cours des quatre dernières années pour concevoir des études confirmant que son appareil est précis et facile à utiliser par des patients non formés. Plus tard cette année, elle prévoit de lancer une étude pivot qui servira à l'enregistrement en vue d'une approbation par la FDA.
Potentiel futur et applications plus larges
Une fois que l’appareil deviendra un outil reconnu pour la surveillance des patients, l’équipe de Leuko pense qu’il pourrait également offrir aux médecins une nouvelle façon d’optimiser le traitement du cancer.
« Certains médecins avec qui nous avons discuté sont très enthousiastes, car ils pensent que les futures versions de notre produit pourraient être utilisées pour personnaliser la dose de chimiothérapie administrée à chaque patient », explique Carlos Castro-Gonzalez, cofondateur et PDG de Leuko, ancien postdoctorant au MIT. « Si un patient ne présente pas de neutropénie, cela pourrait être le signe qu’il est possible d’augmenter la dose. Chaque traitement pourrait alors être basé sur la réaction individuelle de chaque patient. »
Surveillance de la santé immunitaire
Les cofondateurs de Leuko, Ian Butterworth, Carlos Castro-Gonzalez, Aurélien Bourquard et Alvaro Sanchez-Ferro, sont arrivés au MIT en 2013 dans le cadre du consortium Madrid-MIT M+Vision, qui était une collaboration entre le MIT et Madrid et qui fait désormais partie de MIT linQ. Le programme a amené des chercheurs biomédicaux du monde entier au MIT pour travailler sur des projets translationnels avec des institutions autour de Boston et de Madrid.
Le programme, qui était à l'origine géré par le laboratoire de recherche en électronique du MIT, a mis les membres au défi de s'attaquer à d'énormes besoins non satisfaits en médecine et les a mis en contact avec des membres du corps enseignant du MIT de tout l'institut pour élaborer des solutions. Les fondateurs de Leuko ont également reçu le soutien de l'écosystème entrepreneurial du MIT, notamment du Venture Mentoring Service, du Sandbox Innovation Fund, du Martin Trust Center for Entrepreneurship et du Deshpande Center. Après sa scission au MIT, la société a levé des fonds d'amorçage et de série A menés par Good Growth Capital et HTH VC.
« Je n’avais même pas réalisé que l’entrepreneuriat était une option de carrière pour un docteur (comme moi) », explique Castro-Gonzalez. « Je pensais qu’après la bourse, je postulerais à des postes de professeur. C’était le cheminement de carrière que j’avais en tête, j’étais donc très enthousiaste à l’idée que le MIT se concentre sur la traduction de la science en produits dont les gens peuvent bénéficier. »
Les fondateurs de Leuko savaient que les personnes atteintes de cancer seraient les plus avantagées par un dispositif de surveillance non invasif des globules blancs. À moins de se rendre à l'hôpital, les patients ne peuvent actuellement surveiller que leur température à domicile. S'ils présentent des signes de fièvre, il leur est conseillé de se rendre immédiatement aux urgences.
« Ces infections sont assez fréquentes », explique Sanchez-Ferro. « Un patient cancéreux sur six soumis à une chimiothérapie développe une infection qui fait chuter le nombre de ses globules blancs. Certaines de ces infections entraînent malheureusement le décès des patients, ce qui est particulièrement grave car elles sont dues au traitement plutôt qu'à la maladie. (Les infections) entraînent également l'interruption de la chimiothérapie, ce qui augmente les conséquences cliniques négatives pour les patients. »
Le dispositif optique de Leuko fonctionne en imageant les capillaires, ou petits vaisseaux sanguins, situés juste au-dessus de l'ongle, qui sont plus visibles et déjà utilisés par les médecins pour évaluer d'autres aspects de la santé vasculaire. L'appareil portable de la société analyse l'activité des globules blancs pour détecter des niveaux extrêmement bas pour les équipes de soins.
Dans une étude réalisée en 2019 auprès de 44 patients, l'équipe de Leuko a montré que cette approche permettait de détecter lorsque les niveaux de globules blancs descendaient en dessous d'un seuil critique, avec un nombre minimal de faux positifs. L'équipe a depuis développé un produit qu'une autre étude plus vaste a montré que les patients non supervisés peuvent utiliser à domicile pour transmettre des informations immunitaires aux médecins.
« Nous travaillons de manière totalement non invasive, ce qui permet de mesurer les globules blancs à domicile et beaucoup plus fréquemment qu’aujourd’hui », explique Bourquard. « L’avantage principal de cette méthode est qu’elle permet aux médecins d’identifier les patients dont le système immunitaire est tellement affaibli qu’ils présentent un risque élevé d’infection. Si les médecins disposent de ces informations, ils peuvent proposer un traitement préventif sous forme d’antibiotiques et de facteurs de croissance. Les chercheurs estiment que cela permettrait d’éliminer 50 % des hospitalisations. »
Extension des applications
Les fondateurs de Leuko estiment que leur appareil aidera les médecins à prendre des décisions plus éclairées en matière de soins pour les patients. Ils pensent également que l'appareil est prometteur pour surveiller la santé des patients dans d'autres pathologies.
« La vision à long terme de l’entreprise est de rendre ce dispositif accessible à d’autres populations de patients qui peuvent également bénéficier d’une surveillance accrue de leur système immunitaire », explique Castro-Gonzalez. « Cela comprend les patients atteints de sclérose en plaques, de maladies auto-immunes, de transplantations d’organes et les patients qui sont admis d’urgence aux urgences. »
L’équipe de Leuko envisage même un avenir où son appareil pourrait être utilisé pour surveiller d’autres biomarqueurs dans le sang.
« Nous pensons que cette technologie pourrait devenir une plateforme », déclare Castro-Gonzalez. « Nous obtenons des vidéos non invasives du sang circulant dans les capillaires. L’objectif de l’entreprise est donc de mesurer d’autres paramètres dans le sang au-delà des globules blancs, notamment l’hémoglobine, les globules rouges et les plaquettes. Tout cela fait partie de notre feuille de route pour l’avenir. »
