Le programme UTSW offre aux futurs médecins et chercheurs le meilleur des deux mondes

D’aussi loin qu’elle s’en souvienne, Soumya Kulkarni voulait être médecin. Mais au cours de sa deuxième année à l’Université du Michigan, elle s’est découvert une nouvelle passion.

Cette année-là, Kulkarni a dirigé un projet de recherche sur la façon dont le cerveau contrôle la tension artérielle et la glycémie. Elle s’est toujours intéressée au cerveau, mais son passage au laboratoire a suscité une curiosité pour l’expérimentation.

“J’ai réalisé que je ne pouvais pas vraiment imaginer un avenir pour moi-même où je ne ferais pas à la fois de la recherche et [medical] scientifiques », a-t-elle déclaré.

Kulkarni obtient le meilleur des deux mondes en tant qu’étudiant de première année dans le programme de formation de scientifique médical au UT Southwestern Medical Center. Le programme permet à des étudiants comme Kulkarni de poursuivre à la fois la médecine et la recherche, obtenant un doctorat en médecine de l’UT Southwestern Medical School et un doctorat. de l’UT Southwestern Graduate School of Biomedical Sciences en sept à huit ans.

Le programme a reçu un don de 50 millions de dollars de la famille Perot en novembre qui lui permettra d’accepter plus d’étudiants et d’élargir ses opportunités de recherche en biologie computationnelle, en science des données et plus encore. Le Dr Andrew Zinn, un ancien du programme et son directeur actuel, a déclaré que l’informatique peut grandement bénéficier aux médecins et aux chercheurs.

“Je pense que cela va transformer la médecine”, a déclaré Zinn.

Deux diplômes en un

Officiellement appelé le programme de formation des scientifiques médicaux des chercheurs de la famille Perot, le programme de l’UTSW est l’un des 54 à travers les États-Unis qui est soutenu par les National Institutes of Health. Il admet 10 à 12 étudiants par an qui suivent deux années de formation médicale, terminent leurs recherches supérieures et terminent ensuite les deux dernières années de l’école de médecine.

Les compétences que les étudiants acquièrent à chaque diplôme sont transférables, a déclaré Zinn. Les étudiants qui souhaitent traiter des patients atteints de cancer, par exemple, pourraient concentrer leurs recherches supérieures sur les cellules cancéreuses, acquérant une compréhension approfondie de la façon dont la maladie se développe.

D’un autre côté, les étudiants ayant des intérêts différents pour la recherche et la médecine acquièrent toujours une expérience précieuse, améliorant la vie des patients à court terme et menant des recherches susceptibles de mener à des avancées médicales sur toute la ligne.

“Lorsque vous travaillez en laboratoire, les découvertes peuvent prendre des mois, voire des années”, a déclaré Zinn. “Lorsque vous êtes à la clinique et que vous prenez soin d’un patient, vous pouvez améliorer la santé de quelqu’un en quelques heures, voire en quelques jours.”

La technologie en médecine

Le don de la famille Perot permettra au programme d’accepter plus d’étudiants qui souhaitent poursuivre des recherches dans des domaines tels que la biologie computationnelle et la science des données.

La technologie et l’informatique commencent à jouer un rôle plus important en médecine, a déclaré Zinn. Les gens peuvent suivre leurs pas et leur fréquence cardiaque sur leur téléphone, et les scientifiques utilisent l’intelligence artificielle pour comprendre des processus trop compliqués pour les statistiques traditionnelles – par exemple, les billions de connexions entre les cellules cérébrales.

Cooper Mellema, un étudiant de septième année du programme, a récemment terminé sa recherche de deuxième cycle en biologie computationnelle. Mellema a étudié la maladie de Parkinson, un trouble cérébral qui affecte le mouvement. Son conseiller était Albert Montillo, professeur au département de bioinformatique de l’UTSW.

Mellema a examiné comment différentes zones du cerveau pourraient faire varier leurs signaux entre elles chez les patients atteints de la maladie de Parkinson, dans le but de prédire la gravité de leur maladie de Parkinson au cours des deux prochaines années.

“Nous savons que tout le cerveau est affecté, mais nous ne savons pas quelles parties spécifiques du cerveau affectées conduiront à de pires résultats”, a-t-il déclaré.

À l’aide de données d’IRMf de patients atteints de la maladie de Parkinson – essentiellement des films en 3D de leur cerveau – Mellema a calculé la fréquence à laquelle différentes zones cérébrales communiquaient entre elles. Il a ensuite créé un modèle utilisant l’apprentissage automatique pour prédire lesquelles de ces connexions étaient importantes pour déterminer la progression de la maladie de Parkinson d’une personne au cours des prochaines années.

Les programmes informatiques, a-t-il dit, peuvent aider à passer au crible de grandes quantités de données, en dégageant des modèles que les humains ne savent peut-être pas rechercher.

“Si nous avons 10 000 données par sujet et 100 sujets, nous ne savons pas à l’avance lesquelles de ces 10 000 données pour ce sujet sont importantes”, a déclaré Mellema. “Ces modèles d’apprentissage automatique sont particulièrement aptes à sélectionner les éléments qui pourraient être importants pour faire cette prédiction.”

Un engagement à long terme

Il peut être intimidant de s’engager dans le programme, en particulier pour les étudiants de première année comme Kulkarni.

“Parfois, vous vous laissez prendre à dire:” Oh mon Dieu, je vais être ici jusqu’en 2030 “”, a-t-elle déclaré. “Et cela peut être intimidant quand on le regarde du point de vue de la quantité d’entraînement que vous devez faire.”

James Elder, un étudiant de cinquième année du programme, a déclaré que le programme exige de l’endurance. Il a déclaré que la transition initiale de deux ans de formation médicale au diplôme d’études supérieures peut donner l’impression de «revenir à zéro».

“Après la première année d’école de médecine … vous conservez beaucoup de connaissances cliniques”, a-t-il déclaré. «Ensuite, vous commencez le doctorat. programme où une grande partie de cela n’est certainement pas pertinente au jour le jour, et vous devez donc réajuster votre réflexion sur les connaissances auxquelles vous accédez.

En raison de la pandémie de COVID-19, Elder a traversé la transition virtuellement. Il a dit qu’il était difficile de s’installer sans cours en personne ni séances de laboratoire, mais les membres du corps professoral et ses pairs l’ont aidé à traverser cette épreuve. Étant donné que le programme n’accepte qu’environ 10 à 12 étudiants par année de classe, la cohorte se rapproche, se liant autour d’une expérience partagée.

“Ce sont des gens qui vont être avec vous, en grande partie à chaque étape du chemin, pendant des années”, a déclaré Elder.

Après l’obtention de leur diplôme, la plupart des étudiants effectuent une résidence en médecine. Beaucoup recherchent des «résidences de recherche» qui leur permettent de poursuivre des recherches parallèlement à leur formation clinique.

Une fois Elder diplômé, il espère poursuivre une résidence en psychiatrie où il pourrait également poursuivre ses intérêts dans la recherche informatique. Mellema souhaite travailler dans une unité de soins intensifs, fournir des traitements vitaux et utiliser l’apprentissage automatique pour analyser si des données telles que la fréquence cardiaque et l’activité cérébrale fournissent des signes précoces de l’état d’un patient.

Dans quelques cas, les étudiants passent directement à des postes de recherche ou à des emplois dans les industries biotechnologiques ou pharmaceutiques.

Le programme attire un large éventail d’esprits: futurs médecins, chercheurs en herbe et un mélange des deux. Sa longueur et sa rigueur ne sont pas pour tout le monde. Mais pour des étudiants comme Kulkarni, Elder et Mellema, cela peut être la solution idéale.

Adithi Ramakrishnan est journaliste scientifique au Dallas Morning News. Sa bourse est soutenue par l’Université du Texas à Dallas. The News prend toutes les décisions éditoriales.