Mantis Biotech, une startup basée à New York, est pionnière dans la création de « jumeaux numériques » – des modèles très détaillés du corps humain basés sur la physique – pour surmonter un goulot d’étranglement critique dans la recherche biomédicale moderne : la pénurie de données. Alors que les grands modèles linguistiques (LLM) promettent des percées dans les domaines de la génomique, du diagnostic et de la découverte de médicaments, leur efficacité dépend de l’accès à des ensembles de données complets. Ces ensembles de données sont souvent limités, en particulier lorsqu’il s’agit de maladies rares, de cas inhabituels ou d’informations éthiquement sensibles sur les patients.
Le défi des données limitées
Le problème principal est simple : Les LLM nécessitent d’énormes quantités de données pour fonctionner efficacement. Mais les données de santé sont souvent fragmentées, non structurées ou soumises à des réglementations strictes en matière de confidentialité. Les chercheurs ont donc du mal à former des modèles sur des scénarios réalistes, en particulier dans les domaines où les données sont intrinsèquement rares. Par exemple, il est difficile de comprendre la biomécanique d’un athlète à qui il manque un doigt, car les ensembles de données étiquetés n’existent tout simplement pas.
La solution de Mantis Biotech répond directement à ce problème. Leur plateforme intègre des données provenant de diverses sources – manuels scolaires, capture de mouvement, capteurs biométriques, imagerie médicale – et utilise des LLM pour synthétiser des modèles prédictifs complets. L’innovation clé est un moteur physique qui fonde ces ensembles de données synthétiques sur des contraintes anatomiques et physiologiques réalistes.
Comment fonctionnent les jumeaux numériques
Le processus comprend trois étapes principales :
- Intégration de données : collecte d’informations provenant de plusieurs sources, y compris des dossiers médicaux structurés et des textes non structurés.
- Synthèse LLM : Utiliser des LLM pour valider, affiner et combiner ces données dans un cadre cohérent.
- Modélisation basée sur la physique : exécution des données intégrées via un moteur physique pour créer des simulations haute fidélité de l’anatomie et du comportement humains.
Cela permet à Mantis Biotech de générer des ensembles de données synthétiques pour des scénarios dans lesquels les données du monde réel ne sont pas disponibles. Par exemple, la plateforme peut simuler l’estimation de la pose de la main pour une personne ayant un doigt manquant en supprimant simplement le chiffre du modèle et en régénérant la simulation. Cela évite le besoin d’ensembles de données rares ou inexistants.
Applications actuelles et expansion future
Le premier succès de l’entreprise réside dans le sport professionnel, où les athlètes de haut niveau nécessitent une analyse biomécanique détaillée. Une équipe de la NBA utilise les jumeaux numériques de Mantis Biotech pour suivre les performances des joueurs, prédire les risques de blessures et optimiser les programmes d’entraînement. La plateforme peut analyser des années de données de saut ainsi que les habitudes de sommeil, les mouvements des bras et d’autres marqueurs biométriques pour fournir des informations exploitables.
Mantis Biotech prévoit de se développer dans des applications de soins de santé plus larges, notamment :
- Formation chirurgicale : simulation de procédures permettant aux chirurgiens de pratiquer des opérations à haut risque.
- Développement de médicaments : prédiction des réponses des patients aux traitements sur la base d’essais cliniques simulés.
- Soins de santé préventifs : identification des personnes à risque de maladies spécifiques sur la base de données comportementales et physiologiques.
La société a récemment obtenu un financement de démarrage de 7,4 millions de dollars, qui sera utilisé pour le recrutement, le marketing et le développement de la plateforme.
“Nous voulons que les gens pensent que les humains peuvent être testés lorsqu’ils utilisent des humains virtuels”, déclare Georgia Witchel, PDG, reflétant une vision audacieuse pour l’avenir de l’expérimentation biomédicale.
En fin de compte, la technologie de jumeau numérique de Mantis Biotech représente une évolution vers des soins de santé plus proactifs et axés sur les données. En comblant le fossé entre les limites du monde réel et la modélisation prédictive, la société vise à accélérer l’innovation dans l’ensemble de l’industrie biomédicale.
