Des mathématiques pour développer des virus tueurs de tumeurs

Des mathématiques pour développer des virus tueurs de tumeurs

 

Des prédictions mathématiques ont montré comment des traitements et des manipulations génétiques peuvent permettre à des virus oncolytiques (ou “tueurs de tumeurs”) de surmonter les défenses antivirales des cellules cancéreuses

Une équipe de recherche d’Ottawa a développé un modèle mathématique pour tester les virus tueurs de tumeurs in silico avant de les expérimenter in vitro. Ce projet cible la survie et l’efficacité des virus oncolytiques: ces virus fabriqués artificiellement ciblent les cellules cancéreuses et épargnent les cellules saines. Tout l’enjeu est de rendre les virus suffisamment puissants tout en restant sélectifs du tissu cancéreux. “Le cancer reste un phénomène biologique extrêmement complexe, et nous essayons seulement de décrire les interactions basiques entre les virus, les cellules saines et les cellules cancéreuses”, affirme Dr Mads Kaern de l’Institut de Recherche de l’Hôpital d’Ottawa associé à l’université d’Ottawa. Par exemple les cellules cancéreuses se distinguent des saines par leur taux de croissance supérieur. Mais se pose la question du design du virus pour attaquer les cellules cancéreuses avant qu’elles ne déclenchent leur dispositif de défense. “C’est une vraie course entre le virus et la cellule,” explique le Dr John Bell, l’un des auteurs de l’article.

Le modèle mathématique permet aux chercheurs d’imiter une infection virale pour comprendre notamment comment les cellules cancéreuses mettent leur défense en place. L’équipe a ensuite émis des hypothèses pour modifier la génétique du virus de manière à attaquer les cellules cancéreuses avec suffisamment de force et de vitesse pour les détruire. Les simulations ne prennent que quelques minutes, mais l’équipe a réalisé des dizaines de milliers d’essais en développant le modèle selon le Dr Kaern. Les prédictions du modèle se retrouvent très bien en pratique et a été employé avec succès pour supprimer le cancer chez une souris.

Les découvertes de l’équipe ont été publiées dans Nature Communications. La publication illustre une collaboration rare et riche entre des mathématiciens spécialisés en modélisation informatique et des chercheurs en cancérologie. Pour l’instant, l’équipe n’a fait fonctionner son modèle que sur un type de cellule cancéreuse et un seul virus. Elle s’apprête à adapter son modèle à d’autres objectifs et à s’associer avec une équipe de recherche à New York qui travaille à augmenter la puissance des virus oncolytiques. En conservant la majorité des expériences in silico (par ordinateur), on optimise le taux de réussite des expériences en réduisant les coûts et les pertes de temps.

Cette recherche a bénéficié de l’appui des organismes suivants: Hecht Foundation/Société canadienne du cancer, Instituts de recherche en santé du Canada, Fondation Terry Fox, Ontario Institute for Cancer Research, Société de recherche sur le cancer et Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

Source : Sciencetechno

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