Mots-Clés

modélisation informatique, inflammation

Description

L'inflammation est cruciale pour la défense de l'organisme contre les stimuli nocifs, tels que les infections, les lésions tissulaires et divers facteurs de stress, et est nécessaire pour initier les processus ultérieurs de réparation et de guérison. Cependant, une inflammation dérégulée peut également jouer un rôle physiopathologique néfaste dans diverses maladies. Dans les situations aiguës, une inflammation excessive peut entraîner des lésions tissulaires collatérales indésirables, conduisant à une inflammation excessive généralisée, à un dysfonctionnement/lésion d'organes et à la mort. Alternativement, l’inflammation chronique ou persistante entraîne le développement et la progression de diverses maladies chroniques, notamment les maladies auto-immunes, les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives et certains cancers. Compte tenu de sa nature omniprésente, comprendre comment contrôler efficacement l’inflammation aura un impact considérable sur de nombreuses maladies.

Étape 1 : Agréger les connaissances existantes sur l’inflammation. Créer une carte complète des composants et des mécanismes inflammatoires nous permettra d’identifier les configurations fonctionnelles pouvant conduire à des états pathologiques indésirables et, surtout, de fournir des voies par lesquelles des états sains peuvent être retrouvés. Nous exploiterons des outils d'extraction et d'intégration de connaissances qui concaténeront les informations existantes concernant les gènes, les voies, les cellules, les tissus et les organes nécessaires pour décrire l'étendue des mécanismes inflammatoires et créerons une collection de descriptions de processus en utilisant la notation graphique de biologie des systèmes (SBGN), des ontologies et des annotations appropriées, permettant ensuite la création de modèles de simulation exécutables. 

Étape 2 : Créer et mettre en œuvre des modèles d'inflammation exécutables de différentes granularités. Au lieu d'un modèle d'inflammation unique, nous créerons une collection de modèles exécutables qui seront complémentaires et changeront également progressivement en granularité pour traiter différents événements à différentes échelles. Les modèles créés au cours de cette étape seront annotés et validés sur la base des données publiées sur l'inflammation afin de garantir qu'ils peuvent reproduire des comportements fondamentaux en plus de résultats expérimentaux in vitro.

Étape 3 : Évaluation des réponses systémiques : Nous utiliserons un simulateur de physiologie humaine open source pour simuler avec précision et cohérence les réponses physiologiques à une blessure aiguë et à un traitement. Le simulateur sera paramétré pour modéliser les réponses physiologiques à divers mécanismes inflammatoires. Le défi consiste à créer des interfaces interopérables pour différentes échelles et granularités et à identifier les interfaces biologiques et les mécanismes permettant de relier les échelles de manière biologiquement cohérente.