Des chercheurs ont entraîné une IA à déterminer l'espérance de vie d'une personne à partir de ses yeux

L'écart entre l'âge biologique de la rétine — couche de tissu nerveux photosensible située à l'arrière de l'œil — et l'âge réel (chronologique) d'une personne est lié à son risque de décès. C'est ce qu'indique une étude publiée dans le British Journal of Ophthalmology.

Les scientifiques voulaient mettre au point un modèle d'apprentissage profond capable de prédire l'âge à partir d'une image du fond de l'œil (âge de la rétine), et étudier le lien entre l'écart d'âge rétinien (âge de la rétine prédit par le modèle moins l'âge chronologique) et le risque de mortalité. 

Les chercheurs suggèrent que cet « écart d'âge rétinien » pourrait servir d'outil de dépistage. De plus en plus de données indiquent que le réseau de petits vaisseaux (le microcirculatoire) de la rétine pourrait être un indicateur fiable de l'état général du système circulatoire et du cerveau.

Si le risque de maladie et de décès augmente avec l'âge, ces risques varient nettement d'une personne à l'autre du même âge, ce qui signifie que le « vieillissement biologique » est propre à chacun et pourrait être le meilleur indicateur de la santé actuelle et future, estiment les chercheurs.

Plusieurs indicateurs tissulaires, cellulaires, chimiques et d'imagerie ont été développés pour déterminer le vieillissement biologique, qui ne correspond pas au vieillissement chronologique. Mais ces méthodes posent des problèmes éthiques et de confidentialité, et sont souvent invasives, coûteuses et laborieuses.

C'est pourquoi les chercheurs ont fait appel à l'apprentissage profond pour voir s'il pouvait prédire avec précision l'âge de la rétine à partir des images du fond de l'œil, la surface interne arrière de l'œil, et examiner s'il existe une différence entre cet âge et l'âge réel de la personne, appelée « écart d'âge rétinien », et si elle peut être associée à un risque accru de décès.

L'apprentissage profond est un type d'apprentissage automatique et d'intelligence artificielle (IA) qui imite la manière dont les humains acquièrent certaines connaissances. Mais contrairement aux algorithmes classiques d'apprentissage automatique, qui sont linéaires, les algorithmes d'apprentissage profond s'organisent en une hiérarchie de complexité croissante.

Les chercheurs ont utilisé 80 169 images du fond de l'œil, obtenues auprès de 46 969 adultes âgés de 40 à 69 ans, tous issus de la UK Biobank, une vaste étude de population à laquelle ont participé plus d'un demi-million d'habitants du Royaume-Uni d'âge moyen et plus âgés.

Environ 19 200 images du fond de l'œil droit de 11 052 participants en relativement bonne santé lors du bilan de santé initial ont servi à vérifier la précision du modèle d'apprentissage profond pour prédire l'âge de la rétine.

Cela a montré un lien fort entre l'âge rétinien prédit et l'âge réel, avec une précision globale de 3,5 ans. Puis l'écart d'âge rétinien a été évalué chez les 35 917 participants restants, sur une période moyenne de suivi de 11 ans.

Pendant cette période, 1871 participants (5 %) sont décédés : 321 (17 %) de maladies cardiovasculaires, 1018 (54,5 %) de cancers et 532 (28,5 %) d'autres causes, dont la démence.

La proportion de personnes « vieillissant rapidement », dont la rétine paraissait plus âgée que l'âge réel, avec un écart d'âge rétinien supérieur à 3, 5 et 10 ans, était respectivement de 51 %, 28 % et 4,5 %. Un écart d'âge rétinien important, exprimé en années, était nettement associé à un risque de décès plus élevé de 49 à 67 %, hors maladies cardiovasculaires et cancers.

Chaque année d'augmentation de l'écart d'âge rétinien était associée à une hausse de 2 % du risque de décès toutes causes confondues et de 3 % du risque de décès par cause spécifique, hors maladies cardiovasculaires et cancers, après prise en compte de facteurs potentiellement influents comme l'hypertension, le poids, le mode de vie et l'origine ethnique. Le même processus appliqué à l'œil gauche a donné des résultats similaires.

Il s'agit d'une étude observationnelle, il est donc impossible d'établir une cause. Les chercheurs reconnaissent également que les images de la rétine ont été prises à un moment donné et que les participants ne représentent peut-être pas l'ensemble de la population britannique.

Ils ont néanmoins déclaré : « Nos nouveaux résultats ont établi que l'écart d'âge rétinien est un prédicteur indépendant d'un risque accru de mortalité, en particulier de mortalité non liée aux maladies cardiovasculaires ou aux cancers. Ces résultats montrent que l'âge de la rétine peut constituer un biomarqueur du vieillissement cliniquement significatif. »

Ils ont ajouté : « La rétine offre une « fenêtre » unique et accessible pour évaluer les principaux processus pathologiques des maladies vasculaires et neurologiques systémiques, associées à un risque accru de mortalité. Cette hypothèse est confortée par des études antérieures suggérant que l'imagerie rétinienne contient des informations sur les facteurs de risque des maladies cardiovasculaires, des maladies rénales chroniques et des biomarqueurs systémiques. »

Ces nouveaux résultats, associés aux études précédentes, renforcent « l'hypothèse selon laquelle la rétine joue un rôle important dans le processus de vieillissement et est sensible aux dommages cumulatifs du vieillissement qui augmentent le risque de mortalité ».