Hackathon MARGO X BINET IA : Prédiction de la toxicité moléculaire à Polytechnique

IA : Un Défi Crucial pour la Recherche Pharmaceutique

MARGO, leader reconnu pour ses missions à haute complexité, s'est associé à l'association Binet IA de l'École Polytechnique pour organiser un hackathon sans précédent, fusionnant intelligence artificielle, data science et recherche pharmaceutique.

Débuté le vendredi 26 janvier et s'étalant sur 3 jours, ce hackathon a rassemblé 32 étudiants curieux et intéressés par l'IA et le Machine Learning autour d'un défi scientifique ambitieux : prédire la toxicité moléculaire.

Ce hackathon a été rendu possible grâce à la collaboration avec Qubit Pharmaceuticals, une deeptech parisienne spécialisée dans la simulation moléculaire intégrant calcul quantique et haute performance, ainsi qu'avec IBM, et :probabl., qui ont offert aux étudiants l'opportunité d'appliquer leurs compétences dans un cadre novateur et stimulant.

Au travers de ce hackathon, MARGO confirme son rôle de catalyseur dans l'innovation médicale en connectant expertise technologique et intelligence artificielle.

Défis Clés et Approches Techniques

Le hackathon s’est concentré sur une problématique clé de l’industrie pharmaceutique et de la santé mondiale : détecter précocement la toxicité cardiaque des molécules afin d’éviter des effets secondaires graves.

Les 32 participants ont travaillé sur un dataset de 10 873 molécules préparé par Qubit Pharmaceuticals, contenant les représentations standardisées des molécules ainsi que :

• 199 descripteurs chimiques (logP, solubilité, etc.), offrant des indicateurs précis sur les propriétés des molécules.
• 1024 à 2048 empreintes moléculaires (fingerprints), des vecteurs codant les propriétés des molécules.

Les étudiants pouvaient également enrichir ces données via des approches personnalisées, combinant modélisation statistique et intelligence artificielle.

Ressources de pointes et coaching d’experts

Pendant deux jours intensifs, les étudiants ont bénéficié d'un accès privilégié à des ressources de pointe, comme les plateformes IBM Watson Studio et WatsonX AI, ainsi que des séances de coaching continu par des experts MARGO. Des coachs d’IBM étaient également présents pour répondre aux questions sur les outils. Cette immersion leur a permis de perfectionner leurs approches et de résoudre des défis complexes avec efficacité.

• Coaching continu par des experts MARGO : un accompagnement technique précieux pour optimiser leurs approches et résoudre des problématiques complexes. Antoine Mazarguil, IA specialist chez MARGO et alumni Polytechnique, Kseniia Khmelnikova Data Scientist chez MARGO et Alumni Polytechnique, Pierre Massey, Data Scientist MARGO, & Arturo Amor Quiroz ancien post-doc de Polytechnique de :probabl. ont pu donner des conseils sur les méthodes à suivre et la manipulations des données.
• Plateformes IBM Watson Studio et IBM watsonx AI: des outils de pointe qui offrent des fonctionnalités avancées pour l’exploration, le nettoyage et la transformation des données, ainsi que pour l’entraînement, la gestion et le déploiement de modèles d’intelligence artificielle. Ces plateformes permettent également de visualiser les performances des modèles et d’identifier les axes d’amélioration grâce à des tableaux de bord interactifs et des outils d’analyse en temps réel. Merci à Mehdi Boulaymen, Thomas Boisliveau, Aya Cherkaoui Maknassi, Vincent Gautier et Valentin Belin de chez IBM pour leur soutien.

Critères d’Évaluation et Résultats

Les solutions développées ont été évaluées selon des critères rigoureux incluant l'Exactitude Globale (ACC) et l'Exactitude sur les 25 % des prédictions les plus fiables (ACC25).

• Exactitude Globale (ACC) : Cette métrique mesure la précision du modèle de prédiction.
• Exactitude sur les 25 % des prédictions les plus confiantes (ACC25) : Cet indicateur évalue la performance des modèles sur les prédictions jugées les plus fiables, un point crucial pour des applications sensibles comme la recherche pharmaceutique.

Ces évaluations ont été réalisées sur trois ensembles de tests distincts pour assurer une validation complète des modèles.

• 1. Ensemble issu de l’article original : Contenant environ 700 molécules, il sert de base de comparaison standard.
• 2. Molécules diversifiées sélectionnées par Qubit Pharmaceuticals : Environ 500 molécules, pour évaluer les modèles sur une variété chimique plus large.
• 3. Molécules aux structures inédites : Environ 500 molécules nouvelles (scaffolds), pour tester la capacité des modèles à généraliser à des cas jamais vus.

Les meilleures équipes ont été récompensées pour leur excellence technique et leur créativité, recevant des prix en chèque-cadeaux, ainsi qu'un Prix Coup de Cœur du Jury pour l'approche la plus innovante.

“J’ai adoré le hackathon. On a appris énormément de choses. Cela change beaucoup des cours qui sont 100% théorique à l’école. Cela a été vraiment l’occasion d’essayer de bidouiller et de mettre des algorithmes en place avec un vrai cas concret” - Ines, participante du Hackathon

 

Impact et perspectives futures

Au-delà de la compétition, ce hackathon a permis aux participants d'acquérir des compétences précieuses et de nouer des liens au sein de la communauté scientifique et technologique. Ce projet souligne l'importance cruciale de l'IA dans l'avenir de la recherche pharmaceutique, en particulier dans la détection précoce des risques pour la santé.

En conclusion, le hackathon entre MARGO et BINET IA (association des élèves intéressés par l'IA à l'X) marque une étape significative pour promouvoir l'innovation en intelligence artificielle.

Ce partenariat unique montre comment la technologie peut être mise au service de défis scientifiques majeurs, tout en inspirant et en formant les étudiants pour les défis à venir. Ce hackathon restera un moment marquant, enrichissant tant pour les participants que pour les partenaires impliqués, ouvrant la voie à de futures initiatives prometteuses dans le domaine de l'intelligence artificielle et de la recherche pharmaceutique.

A propos de MARGO :

MARGO est une entreprise de conseil technologique spécialisée dans les missions à haute complexité, combinant expertise en data science, intelligence artificielle et ingénierie logicielle avancée. Forte d'une culture d'innovation et d'excellence, elle accompagne les grandes entreprises dans la résolution de défis technologiques stratégiques et la mise en œuvre de solutions disruptives.

Présente dans des secteurs tels que la finance, l'énergie, la santé et les télécommunications, MARGO combine expertise technique et connaissance métier pour transformer les projets complexes en réalisations tangibles pour ses clients. Elle accompagne notamment son client Qubit Pharmaceuticals sur des projets d'innovation visant à transformer la recherche moléculaire grâce à l'exploitation de l'intelligence artificielle. L'équipe Machine Learning de Qubit Pharmaceuticals, composée de chercheurs et de développeurs spécialisés, a fait appel à l'expertise de MARGO pour concevoir et déployer des solutions d'IA avancées. Cette collaboration stratégique permet d'optimiser et d'automatiser le processus de découverte moléculaire, accélérant ainsi le développement de nouvelles thérapies.

À propos de Binet IA de l'École Polytechnique

Binet IA est l’association étudiante dédiée à l’intelligence artificielle au sein de l’École Polytechnique. Fondée par des passionnés de sciences des données et d'algorithmes avancés, elle a pour vocation de promouvoir et de démocratiser l’IA auprès des étudiants, tout en les sensibilisant aux enjeux technologiques, scientifiques et éthiques liés à cette discipline.

Son ambition est de créer une communauté dynamique où les futurs ingénieurs, chercheurs et entrepreneurs peuvent collaborer, apprendre et expérimenter autour des technologies de l'intelligence artificielle. Pour cela, Binet IA organise des conférences, des ateliers techniques et des hackathons en partenariat avec des acteurs majeurs du domaine, favorisant ainsi l'acquisition de compétences pratiques et la découverte des dernières avancées en machine learning.
Binet IA joue un rôle clé dans le rayonnement de l'École Polytechnique sur les questions d’intelligence artificielle, en connectant ses étudiants aux leaders de l’industrie et de la recherche.

A propos Qubit Pharmaceuticals

Qubit Pharmaceuticals est une deeptech parisienne spécialisée dans la simulation moléculaire intégrant le calcul quantique et la haute performance. Forte d’une expertise unique à l’intersection de la physique, de la chimie et de l’intelligence artificielle, elle accélère la découverte et l’optimisation de nouvelles molécules thérapeutiques.

Sa mission est de repousser les limites de la recherche pharmaceutique en fournissant des solutions innovantes pour prédire des propriétés moléculaires complexes, telles que la toxicité et l’efficacité des médicaments. Grâce à ses technologies de pointe, Qubit Pharmaceuticals développe ses propres programmes de découverte de candidat-médicament, et collabore avec le monde académique et les laboratoires pharmaceutiques avec pour mission de créer des traitements innovants et toujours plus sûrs.

Engagée à l’avant-garde de l’innovation, Qubit Pharmaceuticals utilise des algorithmes puissants basés sur les mécanismes de physique quantique et des infrastructures de calcul avancées pour relever les défis critiques de l’industrie pharmaceutique, tout en réduisant les coûts et les délais de mise sur le marché de traitements novateurs.

A propos IBM

IBM est un leader mondial du Cloud hybride et de l'IA, ainsi que des services aux entreprises, qui aide ses clients dans plus de 175 pays à capitaliser sur les connaissances issues de leurs données, à rationaliser leurs processus métier, à réduire leurs coûts et à acquérir un avantage concurrentiel dans leurs secteurs d'activité. Près de 4 000 entités gouvernementales et entreprises dans des domaines d'infrastructures critiques tels que les services financiers, les télécommunications et les soins de santé font confiance à la plateforme Cloud hybride d'IBM et à Red Hat OpenShift pour impacter leurs transformations numériques rapidement, efficacement et en toute sécurité. Les innovations révolutionnaires d'IBM en matière d'IA, d'informatique quantique, de solutions Cloud spécifiques à certains secteurs et de services aux entreprises offrent des options ouvertes et flexibles à nos clients. Tout cela est soutenu par l'engagement légendaire d'IBM en matière de confiance, de transparence, de responsabilité, d'inclusivité et de service.

Pour en savoir plus : www.ibm.com

Suivez-nous sur LinkedIn pour découvrir les prochaines initiatives de MARGO et comment nous continuons à soutenir les talents de demain.