Premyom : quand la modélisation numérique combat le "myopie boom"

La myopie progresse partout dans le monde et concerne de plus en plus tôt les jeunes générations. Face à cet enjeu de santé publique, le projet PREMYOM réunit chercheurs, médecins et industriels autour d'un même objectif : mieux comprendre l'évolution de la myopie pour développer des solutions de prise en charge plus personnalisées.

Publié initialement sur le site d'Inria, l'article ci-dessous présente cette initiative de recherche qui s'appuie notamment sur la modélisation numérique et la simulation biomécanique de l'œil. L'équipe MIMESIS, qui compte plusieurs membres du laboratoire ICube, contribue à ces travaux au croisement de la santé, de l'imagerie et du numérique.

→ Retrouvez l'article original publié par Inria : https://www.inria.fr/fr/premyom-modelisation-numerique-combat-myopie-boom


 

Comment lutter contre l'épidémie mondiale de myopie, une menace croissante pour la santé publique ?
Le consortium Premyom propose une solution innovante : freiner ce trouble visuel de manière personnalisée, grâce à la simulation et la modélisation. Son objectif ? Créer des jumeaux numériques des yeux myopes afin d'identifier le traitement adapté à chaque patient. 

Explications avec Thierry Villette, responsable du projet et directeur des partenariats et de la diffusion scientifique chez EssilorLuxottica, et Pablo Alvarez, chargé de recherche Inria au sein de l'équipe-projet Mimesis (*).
 

À l'origine, quel constat a motivé la création du projet Premyom (Prise en charge et Ralentissement de l'Epidémie de MYopie par l'Optique Médicale) en 2024 ?

Thierry Villette : Près d'un tiers (30%) de la population est déjà myope en France et l'épidémie va s'aggraver, puisque l'OMS estime qu'environ 5 milliards de personnes (soit 50% de la population mondiale) seront myopes en 2050. Parmi ces personnes, près d'un milliard sera atteint de myopie sévère. Comme celle-ci augmente à l'âge adulte avec un risque de complications sérieuses (décollement de rétine, glaucome, cataracte précoce, etc.), tout l'enjeu est d'éviter qu'elle ne se développe et donc de prendre en charge les enfants à risque de progression myopique le plus tôt possible. EssilorLuxottica a mis au point des verres de freination qui ralentissent l'évolution de la myopie chez l'enfant, mais les études cliniques ont montré des différences d'efficacité selon les patients, sans que nous en déterminions exactement la cause. 

Le consortium Premyom, financé par Bpifrance dans le cadre du plan France 2030, vise un double objectif : d'une part, mieux comprendre la myopie ; d'autre part, utiliser ces connaissances pour personnaliser le traitement qui permettra d'en limiter la progression. Cette dernière partie reposera sur la création d'un jumeau numérique pour chaque patient : une combinaison de modèles de l'œil, qui sera personnalisée selon les mesures de l'enfant et prédira la solution la plus adaptée. 

Qui sont les différents partenaires de votre consortium et quels sont leurs rôles respectifs ?

T.V : EssilorLuxottica en est le chef de file et apporte son expertise en optique de précision, en modèles optiques de l'œil, en verres et instruments ophtalmiques. Inria a naturellement rejoint le projet pour sa composante numérique, puisque nous collaborions déjà auparavant, notamment à travers des thèses Cifre (Conventions industrielles de formation par la recherche). L'Institut de la vision, avec qui nous portons la chaire industrielle Myopiamaster(soutenue par l'ANR) sur la biologie rétinienne de la myopie, couvrira la recherche plus fondamentale.
 

À la tête de Premyom

  • Thierry Villette : responsable du projet et directeur des partenariats et de la diffusion scientifique chez EssilorLuxottica
  • Thomas Jund : directeur simulation ophtalmologique de la startup InSimo
  • Jeanne Fabiola Gaba : coordinatrice de projets à l'hôpital fondation Adolphe de Rothschild
  • Morgane Gilg : cheffe de projet au Centre Inria de l'Université de Lorraine
  • Stéphane Cotin : coordinateur scientifique de Premyom pour Inria et responsable de l'équipe-projet Mimesis
  • Agathe Larmor : chargée de projets européens et internationaux à l'Institut de la vision
  • Stéphane Renouard : responsable technique opérationnel en santé numérique à l'Institut Mines-Télécom.

L'hôpital fondation Adolphe de Rothschild, qui abrite l'institut français de myopie, est également un acteur incontournable et se chargera de mener à bien les études cliniques, tandis que la startup InSimo, née d'ailleurs chez Inria, apportera son expertise en transfert de solutions de simulation numérique biomécanique pour l'œil, de la recherche vers l'industrie. Enfin, l'Institut Mines-Télécom fournira les ressources indispensables au partage et au stockage des données entre tous les partenaires. 
 

Pablo Alvarez :Inria a intégré le consortium à travers trois équipes-projetsMimesis, située à l'antenne Inria de l'Université de Strasbourg, dispose d'une expertise dans la modélisation en santé. Ananke, du Centre de recherche Inria de Saclay, a, quant à elle, déjà mené des expériences en modélisation de l'œil. Elle va nous aider à extraire des caractéristiques anatomiques à partir de données d'imagerie médicale, afin que nous puissions les utiliser pour la création de nos modèles. Enfin, Platon, également à Saclay, interviendra pour apporter ses compétences dans l'évaluation des incertitudes des modèles. Cette dernière étape servira à vérifier la fiabilité des prédictions effectuées : un processus crucial pour mesurer la confiance à accorder à celles-ci.
 

Sur le plan scientifique, que vous apportent la pluridisciplinarité de ce projet et la combinaison entre recherche académique et secteur privé ?

P.A : Faire partie d'un tel consortium, qui réunit tous les experts de la myopie en France autour d'un objectif ambitieux, constitue évidemment une belle opportunité. Par exemple, nous savons que pour un projet de recherche en numérique et santé, les données cliniques sont essentielles à la réussite, mais qu'elles s'avèrent souvent difficiles à obtenir. Or là, les données seront directement produites au sein de Premyom et donc facilement accessibles !

De plus, le projet représente un véritable challenge scientifique autour de la modélisation et en particulier de la validation des modèles. En effet, nous devrons élaborer des alternatives de validation indirectes, car nous ne disposerons pas de données assez nombreuses ou assez précises pour vérifier la fiabilité des prédictions de façon directe. Ce défi constituera sans doute l'un des aspects parmi les plus audacieux du projet du côté d'Inria.

T.V : C'est la première fois que nous gérons un projet d'une telle ampleur, avec pas moins de 55 personnes impliquées ! Cette combinaison de savoir-faire et cette alliance entre public et privé constituent de formidables leviers qui permettent de disposer d'importantes ressources au service de grandes ambitions : mieux comprendre la myopie, personnaliser les verres de freination, créer de nouveaux instruments de mesure. Et ces recherches vont fédérer un écosystème français multidisciplinaire en termes d'optique médicale qui pourra continuer ensuite à innover. Un moyen aussi de renforcer la souveraineté technologique européenne dans ce domaine.
 

Le projet a démarré fin 2024 pour cinq ans ; quelles sont les premières actions menées ?

P.A : Nous avons commencé par la mise en place d'un modèle cinématique de l'œil (repéré dans la littérature scientifique), qui simule l'activation des différents muscles lors des mouvements oculaires ; il va nous servir de point de départ pour créer un des modèles prévus dans le projet Premyom. Celui-ci aura pour fonction d'évaluer l'impact d'une solution de freination sur le comportement des muscles de l'œil et des structures adjacentes, au niveau de la tête et du cou. L'objectif : éviter une fatigue qui découragerait le port de la solution et limiterait donc son efficacité.

Un deuxième modèle visera à prédire le remodelage de l'œil en fonction de facteurs supposément myopisants, comme le fait de passer trop de temps en intérieur dans l'enfance. Celui-ci permettra d'établir un lien entre ces facteurs et l'évolution de l'œil, afin d'évaluer l'impact qu'auraient des verres de freination sur la progression de la myopie, dans le but de proposer des traitements personnalisés.

T.V : De notre côté, nous allons pouvoir commencer à alimenter les modèles qu'élabore Inria avec nos propres données cliniques, puisque les trois cohortes prévues se mettent en place. Par exemple, la Premyom 1000 a été lancée au printemps 2025 et rassemble déjà 300 enfants (sur les 1 000 prévus). Équipés de verres de freination ou d'autres solutions de ralentissement de la myopie, ils seront suivis pendant cinq ans. Une quinzaine d'études, sur de plus petits groupes, seront également menées et serviront à développer les connaissances, à construire puis à vérifier les modèles numériques, ainsi qu'à valider des nouveaux marqueurs et des verres personnalisés.
 

À terme, à quoi pourraient ressembler concrètement les solutions contre la myopie mises au point grâce à Premyom ?

T.V : Lors de la prise en charge d'un enfant myope, l'ophtalmologiste mesurera, comme c'est déjà le cas, la réfraction et la longueur axiale. Mais il enregistrera également d'autres paramètres, dont Premyom aura permis d'évaluer la pertinence et pour lesquels nous aurons créé de nouveaux instruments. Un questionnaire sur le mode de vie et les antécédents familiaux du patient complètera l'examen.

Toutes ces données seront transmises aux modèles mis au point par Inria pour qu'ils créent un jumeau numérique de l'œil de l'enfant. Celui-ci nous permettra de prédire l'évolution de la myopie pour chacune des solutions envisagées et donc d'identifier les verres de freination les plus efficaces. 

Ces verres pourront être installés sur des montures connectées qui mesureront en situation réelle les habitudes de vie et de vue du patient : le temps passé à l'extérieur et celui devant les écrans, le temps de port, la posture… Ces informations permettront d'affiner encore les prédictions du jumeau numérique et si besoin, d'adapter les verres. Nous répondrons ainsi à un enjeu majeur de santé publique : éviter le développement d'une myopie sévère

(*) Mimesis est une équipe-projet commune au CNRS, à Inria et à l'Université de Strasbourg, au sein de l'antenne Inria de l'Université de Strasbourg et du laboratoire ICube.

En collaboration étroite avec

Logo INRIA
Logo INSERM
Logo IHU
Logo Hôpitaux Universitaires de Strasbourg

Avec le soutien de nos partenaires

Logo France 2030
Logo Investissements d'avenir
Logo ANR
Logo Union européenne
Logo Région Grand Est
Logo Institut Carnot