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Allergen Chip Challenge: A nationwide open database supporting allergy prediction algorithms - 05/01/26

Doi : 10.1016/j.jaci.2025.09.017 
Guillaume Martinroche, PharmD, PhD a, b, c, Amir Guemari, MSc d, Pol André Apoil, MD, PhD e, f, Isabella Annesi-Maesano, MD, PhD g, h, Eric Fromentin, MD i, Laurent Guilleminault, MD, PhD f, j, Davide Caimmi, MD, PhD g, h, k, Caroline Klingebiel, MD l, Céline Beauvillain, PhD m, Alain Didier, MD, PhD j, Jeremy Corriger, MD, MSc n, o, p, Pascal Demoly, MD, PhD g, h, k, Joana Vitte, MD, PhD d, o, Julien Goret, PharmD, PhD a, c, m, o, p,
a Immunology and Immunogenetic Laboratory, University Hospital of Bordeaux, Bordeaux, France 
b Mathematics Institute of Bordeaux, National Institute for Research in Digital Science and Technology (Inria), University of Bordeaux, Bordeaux, France 
c ImmunoConcEpT Lab, French National Centre for Scientific Research (CNRS), UMR-5164, University of Bordeaux, Bordeaux, France 
d French National Institute of Health and Medical Research (INSERM), UMR-S1250 P3Cell and Immunology Laboratory, University Hospital of Reims, University of Reims Champagne-Ardenne, Reims, France 
e Immunology Laboratory, University Hospital of Toulouse, Toulouse, France 
f Toulouse Institute for Infectious and Inflammatory Diseases (Infinity), INSERM U1291, CNRS U5282, University of Toulouse, Toulouse, France 
g Desbrest Institute of Epidemiology and Public Health, INSERM, University of Montpellier, Montpellier, France 
h Precision Medicine by Data Integration and Causal Learning (PreMeDICaL), INSERM, Inria, University of Montpellier, Montpellier, France 
i private practice, Lille, France 
j Pneumology Unit, University Hospital of Toulouse, Toulouse, France 
k Allergy Unit, University of Montpellier, Montpellier, France 
l Synlab, Marseille, France 
m AllergoBioNet, Angers, France 
n Centre for Immunology and Microbial Infections (CIMI-Paris), INSERM, UMR-S1135, Sorbonne Université, Paris, France 
o French Society of Allergy (Société Française d’Allergologie, SFA), Montpellier, France 
p E-health and Artificial Intelligence Working Group, SFA, Montpellier, France 

Corresponding author: Julien Goret, PharmD, PhD, Laboratoire d’Immunologie et d’Immunogénétique, LMBR Maladies Allergiques, Pôle de Biologie et Pathologie, Groupe Hospitalier Pellegrin–CHU de Bordeaux, Place Amélie Raba Léon, 33076 Bordeaux, France. Laboratoire d’Immunologie et d’Immunogénétique LMBR Maladies Allergiques, Pôle de Biologie et Pathologie Groupe Hospitalier Pellegrin–CHU de Bordeaux Place Amélie Raba Léon Bordeaux 33076 France

Abstract

Background

Allergen chip (AC) technologies are a powerful tool for simultaneous analysis of hundreds of allergens, generating a comprehensive sensitization landscape for precision medicine in allergy. These considerable data require extensive knowledge for translation into clinically relevant conclusion.

Objective

To harness machine learning for AC interpretation in daily practice, we set out to establish a nationwide open database of AC, demographic, and clinical information and to submit it to an international crowdsourced machine learning competition to generate a predictive allergy classification algorithm.

Methods

The project consortium defined 20 clinical variables and 5 demographic factors for retrospective collection in conjunction with AC IgE data (2014-23) from 11 French university hospitals. The dataset was processed to tag confirmed allergy, grade of severity, and culprit allergen identification associated with AC data and submitted to the data challenge.

Results

Data were collected for 4271 patients, yielding a dataset with over 700,000 specific IgE data points. Sensitization was present in 3579 patients (84%). Allergy was confirmed in 2236 patients (53%) and excluded in 1076 patients, with the remaining 959 being missing outcome data (allergy diagnosis labels). The competition attracted 292 data scientists who submitted 3135 algorithms. The highest F scores ranged from 0.780 to 0.786. The database was subsequently made available as open source.

Conclusions

We present a nationwide open allergy database designed to enable the development of predictive algorithms. This scalable framework, integrating clinical data with machine learning techniques, paves the way for data-driven AC use and interpretation by allergists.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Key words : Allergy diagnosis, allergen chip, allergen multiplex, database, artificial intelligence, machine learning, IgE

Abbreviations used : AC, ACC, ARIA, FA, GINA, HVA, ML, SFA


Plan


 The last 3 authors contributed equally to this article, and all should be considered senior author.
  This article is part of a special issue entitled: Artificial Intelligence (AI) in Allergy/Immunology published in the Journal of Allergy and Clinical Immunology .


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