Quel rôle joue le numérique pour limiter l’empreinte carbone des études cliniques ?

Une étude menée par la Sustainable Healthcare Coalition, publiée en 2021 dans The Lancet, a révélé que les essais cliniques engendraient une empreinte carbone considérable. Sur près de 350 000 études issues de la base ClinicalTrials.gov, les chercheurs ont démontré que la recherche clinique a produit, à elle seule, 27,5 millions de tonnes d’émissions de gaz à effet de serre entre 2020 et 2021.

Dans son rapport sur la décarbonation du secteur de la santé, le Shift Project estime que les émissions en lien avec les activités de R&D françaises des industries de santé atteignent 414 ktCO₂e. Les causes sont multifactorielles. Le gaspillage des médicaments dans les essais cliniques est particulièrement mentionné. Situé entre 50% et 70%, il est dû à la surproduction, au non-recrutement des patients, au non-respect des traitements et aux modes de conservation inadaptés.

Dans les essais cliniques, le Shift Project affirme cependant que les émissions de GES varient en fonction des différentes phases de l’essai, qui n’incluent ni le même nombre de patients ni le même nombre de centres. “Sur ClinicalTrial.gov, nous avons remarqué que la grande majorité des émissions sont portées par les phases 2 et 3, les phases 2 pesant pour 52% des émissions carbone contre 46% des phases 3”, précisait le think tank le 19 juin dernier à l’occasion d’un webinaire organisé par F-CRIN sur la décarbonation de la recherche clinique.

Des leviers d’action identifiés

Selon le Shift Project, des leviers d’action existent pour réduire l’empreinte carbone des essais cliniques, notamment nourris de l’apport du numérique et de l’intelligence artificielle. Ces leviers de décarbonation ciblent en particulier l’optimisation du recrutement des patients, la réduction de la taille des cohortes et des visites sur site, l’optimisation de la logistique ainsi que le stockage des données.

Le rapport indique que la taille des cohortes pourrait être réduite de 20 à 50% grâce à des groupes témoins synthétiques. Les participants des groupes placebo peuvent également être remplacés par “des jumeaux numériques qui utilisent les dossiers cliniques pour simuler leur réponse probable lors d’un essai”, précise le rapport. D’après les fournisseurs de solutions de jumeaux numériques, cette technique permettrait de réduire de 12% à 25% du nombre total de participants.

Le numérique pourrait également aider à recueillir des événements cliniquement pertinents pour aider à réduire le nombre de visites effectuées dans les centres où sont récoltées les données. La collecte de données à distance permettrait, en outre, de diminuer les visites de 25% à 50%, entraînant ainsi une baisse globale des émissions des essais de 20% à 30%. Les émissions liées aux technologies de stockage des données pourraient être réduites de 50% à 70% par des “mesures d’optimisation”, particulièrement dans les essais à distance ou hybrides.  Le recours à l’automatisation intelligente et au machine learning pourrait permettre, enfin, de prédire et optimiser la gestion des stocks, à suivre en temps réel la température et analyser le niveau des stocks. Toutefois, le numérique présente “aussi bien des opportunités que des risques”, note le think tank, et leur utilisation doit être “raisonnée”. 

Calculer les émissions des essais cliniques

Près de 10% du chiffre d’affaires des entreprises françaises du médicament est aujourd’hui consacré à la  R&D, selon le Leem. Quelques initiatives sont portées par des chercheurs et professionnels de santé pour contrôler l’impact environnemental de ce pan de la recherche.

Au Royaume-Uni, la Sustainable Healthcare Coalition, créée par le NHS England pour réunir le secteur de la santé publique et les fournisseurs commerciaux, a développé un outil qu’elle teste actuellement lors d’essais. Le groupe Industry Low Carbon Clinical Trials (iLCCT) a développé un calculateur dédié à la mesure de l’empreinte carbone des essais cliniques. “Le calculateur permet de générer des estimations indicatives des émissions associées aux différentes activités d’un essai, en lien avec les choix opérés en amont. Il peut également être utilisé pour identifier les principaux postes d’émissions (ou “hotspots”) et orienter les efforts de réduction vers les leviers les plus significatifs” explique le Shift Project.

Charlotte Lafont et Charline Jean, à l’Hôpital Henri Mondor (AP-HP), explorent le potentiel de ce calculateur pour mesurer l’empreinte carbone des essais en France, avec l’aide d’une équipe de recherche de Bordeaux pour adapter l’outil au contexte français. “La recherche clinique s’insère en amont des pratiques de soin, elle implique de nombreuses activités qui vont au-delà des activités de soin (validation éthique et réglementaire, centre investigateur, collecte et transfert des données, etc). En France, on voit de plus en plus de collaborations naître pour mesurer l’empreinte carbone des essais cliniques. Nous avons besoin de réaliser des analyses essai par essai” expriment les chercheuses.

“Nous avons réalisé une revue systématique de la littérature jusqu’en avril 2024 et avons extrait des données concernant la typologie des essais, la méthodologie utilisée pour estimer l’empreinte carbone de l’essai clinique et les biais. Résultat, à partir de 800 articles identifiés puis triés dans la littérature, nous sommes parvenus à inclure 11 études dans la revue, dont 5 articles analytiques et 6 avis d’experts, allant de 2007 à 2024”, ajoutent-t-elles. L’équipe de recherche a proposé un projet autour de la création d’une mesure standardisée, appelée C-FRAME. “Nous sommes en train d’estimer de façon rétrospective l’empreinte carbone de deux essais cliniques (l’essai DEMEL sur l’évaluation d’un médicament en milieu hospitalier aigü et l’essai CEPIA-Study qui évalue une intervention non médicamenteuse en soins primaires).” Les résultats sont encore en cours de finalisation. À l’avenir, l’objectif serait d’estimer l’empreinte carbone dès la conception d’un essai clinique.

Les établissements publics (CHU et CH) de santé, qui sont les principaux promoteurs d’études interventionnelles (46,3%) en France, ont leur part à jouer dans ces travaux. François Sihrener pilote un groupe de travail consacré au développement durable au sein de la Commission recherche et innovation de la conférence des DG des CHRU. “Nous avons commencé à réaliser une charte de la recherche clinique éco-responsable. Nous allons réaliser une enquête visant à identifier des facteurs de succès qui sera bientôt diffusée” a-t-il annoncé lors du webinaire de F-CRIN.