Owkin, être la référence de l’IA en biologie

La genèse

Le meilleur moyen d’atteindre la médecine de précision ? Reconstruire une entreprise pharma de A à Z. Cette conclusion, à laquelle arrivent Thomas Clozel et Gilles Wainrib, est le point de départ d’Owkin en 2016. Les piliers de cette pharma nouvelle génération sont l’intelligence artificielle (IA) et le pilotage par les données, avec l’ambition de gérer aussi bien la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques, l’élaboration d’outils de diagnostic et le développement de médicaments.

“Nous étions complémentaires : j’étais médecin, professeur assistant en oncohématologie clinique, et Gilles était professeur assistant en machine learning à l’École normale supérieure. Nous voulions faire une entreprise basée sur les données, car l’intuition occupe encore une large place dans beaucoup d’étapes en pharma. L’objectif était d’être plus efficace, de mieux comprendre quelles sont les populations de patients ayant le plus bénéficié des traitements et de découvrir une nouvelle biologie”, détaille Thomas Clozel cofondateur et CEO d’Owkin.

Les effectifs

Entreprise franco-américaine, Owkin s’est structurée entre l’Europe et les États-Unis. Si le siège est à Paris, elle possède également des bureaux à Boston, New York, Londres, Genève et Nantes. Si l’entreprise s’est construite autour d’une petite équipe à ses débuts, les recrutements se sont rapidement accélérés :  à la fin 2019, Owkin comptait près de 100 salariés.

“Nous sommes aujourd’hui 320, dont 100 data scientist. Depuis septembre 2022, ils sont dirigés par Jean-Philippe Vert, un des anciens patrons de Google Brain en France et un des plus grands chercheurs dans le domaine”, assure Thomas Clozel. Les recrutements sont une part importante de la stratégie de développement d’Owkin. “Nous voulons construire l’équipe de référence en IA dans la santé. Nous continuons de recruter, nous engageons les meilleurs meilleurs data scientist en Europe mais également des médecins, des biologistes et des software engineer”, ambitionne le CEO d’Owkin. 

L’entreprise n’hésite pas à aller chasser ses nouvelles recrues au sein des entreprises pharma. “Nous recrutons des profils seniors mais qui sont adaptés à une boîte de tech”, ajoute Thomas Clozel.  En octobre 2022, Alban de La Sablière, qui était responsable mondial des partenariats chez Sanofi depuis six ans, a rejoint Owkin en tant que directeur des opérations (chief operating officer). Owkin a également engagé au poste de directeur financier, en mars 2023, Andreas Emmenegger, l’ancien directeur financier de la biotech suisse Molecular Partners AG. 

La technologie

“Contrairement aux autres entreprises, nous faisons de l’intelligence artificielle multimodale, nous l’appliquons aussi bien à l’anapathologie, à la génomique qu’aux données cliniques. Nous l’utilisons pour essayer de comprendre la biologie : comment on va d’un gène à une cellule, d’une cellule à un tissu ? Grâce à l’IA, nous relions ensuite ces étapes et nous utilisons notre IA pour accorder cette biologie à des populations spécifiques et développer la médecine de précision. Il faut vraiment nous voir comme l’IA appliquée à la biologie”, explique Thomas Clozel. 

Owkin se distingue également par sa maîtrise de l’apprentissage fédéré (federated learning), une technique de machine learning permettant à plusieurs fournisseurs de données d’entraîner et d’améliorer de manière collaborative un modèle de machine learning global partagé sans qu’aucun des acteurs n’ait besoin de déplacer ou de partager ses données. En janvier 2023, Owkin a publié dans Nature Medecine les résultats du projet HealthChain démontrant pour la première fois la valeur de l’apprentissage fédéré pour entraîner des modèles de machine learning. “Le federated learning a été très important dans la genèse de l’entreprise. Nous voulions avoir accès à beaucoup de données de bonne qualité des hôpitaux mais, au départ, ils refusaient. Nous nous sommes donc dit que nous allions faire du federated learning. Ainsi, nous avons accès aux données, nous pouvons faire des modèles avec plusieurs hôpitaux mais comme les données restent dans leurs serveurs, cela crée beaucoup de confiance”, souligne Thomas Clozel. 

De nombreux partenariats avec des hôpitaux

Une confiance sur laquelle Owkin a pu capitaliser pour convaincre 38 centres hospitaliers de nouer des partenariats, à l’instar de l’Institut Gustave Roussy, l’Institut Bergonié, la Cleveland Clinic et du Memorial Sloan Kettering. 

Outre ces partenariats, Owkin est à l’initiative de grands projets de recherche comme MOSAIC (Multi Omic Spatial Atlas In Cancer) ou PortrAIt. Lancé en juin 2023, le premier a  pour objectif de révolutionner la recherche sur le cancer en utilisant la transcriptomique spatiale (spatial transcriptomics), une technologie de pointe offrant des informations sur la structure des tumeurs. Nanostring, l’Université de Pittsburgh, Gustave Roussy, l’Hôpital universitaire de Lausanne, Uniklinikum Erlangen/Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg et Charité – Universitätsmedizin Berlin participent au projet. “Ce projet représente un investissement de 50 millions de dollars, nous essayons de rassembler les données de 7000 patients ce qui nous permettra de mener des recherches sur des cohortes 100 fois plus grandes que ce qui est actuellement publié”, précise Thomas Clozel. En mars 2023, Owkin a également lancé PortrAIt, un consortium français, visant à faire de la France un leader mondial dans l’utilisation de l’IA appliquée à la pathologie numérique. 

Le financement

Devenue une licorne en 2021, l’entreprise a levé 304 millions de dollars au total auprès de laboratoires pharmaceutiques (Sanofi et Bristol Myers Squibb), de fonds de capital-risque (Fidelity, Google Ventures, notamment) et de Bpifrance.

Le modèle économique

“La vente de nos outils de diagnostic et de nos médicaments va créer la plus grosse valeur. Mais nous avons également une partie solution à destination des pharmas. Nous les aidons sur la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques, l’amélioration des essais cliniques et des diagnostics ou nous pouvons entrer directement dans des programmes de médicaments. Nous avons signé le plus gros contrat de découverte de cibles avec Sanofi et le plus gros contrat en IA  pour essais cliniques avec Bristol Myers Squibb”, indique Thomas Clozel. 

En novembre 2021, en parallèle de son investissement de 180 millions de dollars dans le capital d’Owkin, portant la valorisation de la start-up à plus d’un milliard de dollars,  Sanofi a signé avec elle une collaboration pluriannuelle de recherche prévoyant un paiement initial de 90 millions de dollars échelonné sur trois ans, assorti de paiements d’étape supplémentaires. En juin 2022, Owkin a conclu avec Bristol Myers Squibb une collaboration stratégique pluriannuelle. Dans le cadre de cet accord, elle a reçu 80 millions de dollars au total pour le paiement initial et l’investissement en actions de série B-1 et potentiellement d’autres paiements de plus de 100 millions de dollars sous réserve de l’atteinte de certains jalons. “L’argent que nous recevons est réinvesti pour notre pipeline. Avec ce modèle économique, nous n’avons donc pas besoin de multiplier les levées”, estime Thomas Clozel. Owkin a également noué un partenariat avec Amgen pour prédire grâce à l’IA les chances d’une personne de développer une maladie cardiovasculaire. Avant son dernier partenariat en date signé en octobre 2023 avec le groupe pharmaceutique Servier, Owkin revendiquait travailler avec huit des plus grandes entreprises biopharmaceutiques.  

La stratégie de développement

Owkin a obtenu en le marquage CE pour un de ses outils de diagnostic MSIntuit, dédié au dépistage de l’instabilité microsatellite (MSI) à partir de lames H&E pour le cancer colorectal. L’entreprise est aujourd’hui en phase d’accélération sur la distribution de ses outils de diagnostic, elle a signé des accords commerciaux avec Tribun Health en septembre 2023. “Nous avons des outils fantastiques et nous voulons les distribuer, nous passons à l’offensive et nous aurons d’autres distributeurs”, indique le CEO d’Owkin. Elle se fixe également des objectifs ambitieux pour l’avenir. “À terme, nous voulons sortir chaque année soit un nouvel outil de précision diagnostique pour comprendre les réponses à des traitements, soit un nouveau médicament en phase I dans un sous-groupe particulier, contre un tous les dix ans dans une entreprise classique”, projette Thomas Clozel.

Avec une prévision de 50 millions d’euros de revenus pour 2023 et un objectif de chiffre d’affaires de 100 millions d’euros d’ici deux ans, les perspectives de croissance d’Owkin sont au beau fixe.  “Notre ambition est de continuer à grossir, de nouer de nouveaux partenariats avec l’industrie pharmaceutique et d’accroître notre pipeline d’outils de diagnostic et d’outils thérapeutiques pour devenir le nouveau petit Roche”, vise Thomas Clozel.