Projet anr-06-tlog-xxx

FPrésentation des acquis dans les tâches BIMBO

F.11. Mécanique de la paroi artérielle, composition en fibres, vieillissement

Violaine Louvet présente le travail conduit avec Lu HUA et Behrouz KASSAI, sur la représentation de la mécanique de la paroi artérielle en fonction de sa composition en fibres, élastiques et non élastiques.

Trois niveaux de complexité ont été envisagés, le dernier niveau (Modèle de Zulliger) intégrant des caractéristiques mécaniques liées aux composantes pariétales dites actives et passives (élastine et collagène). La reproduction des résultats de l’article de Zulliger n’a été possible qu’avec des « adaptations » non négligeables du modèle.

Le développement du projet est interrompu faute d’acteur disponible. L’intégration dans la dynamique BIMBO, et la disponibilité de données sur la modification des caractéristiques mécaniques de la paroi artérielle par la stimulation pharmacologique de la synthèse d’élastine dans le syndrome de Williams et Beuren (déficit de la synthèse d’élastine d’origine génétique), pourraient lui donner un nouvel essor. La question serait alors « par quel lien raccorder ce travail aux autre modèles ? », ou encore « En quoi les propriétés actives et passives sont-elles pertinentes par rapport à la fatigue et à la rupture de plaque ?». Thierry Dumont évoque le travail de Mickelitch sur les interactions fluide / structure, comportant un phénomène d’hysteresis entre l’onde de pression sanguine et l’onde de pouls artériel.

Les perspectives pourraient être le développement de modèles d’interactions fluide – structure. Les caractéristiques mécaniques pariétales, intégrant les forces de cisaillement et leur association avec la réflexion de l’onde de pouls (propagation de la distension pariétale d’origine pulsatile), pourrait être un facteur de la rupture de plaque.

Par ailleurs, outre l’essai clinique débuté en mars 2009, une équipe Inserm grenobloise étudie un modèle animal (souris) déficient hémizygote pour le gène de l’élastine, reproduisant le phénotype artériel humain. Ces données animales normal / pathologique pourrait fournir un complément intéressant en termes d’analyse de l’exportabilité des modèles entre espèces.

Jean-Pierre Boissel suggère que des données anciennes devraient être disponibles sur la relation pression – diamètre ex vivo.

F.22. Genèse et rupture de plaques

Riad Kahoul présente le modèle discursif de la plaque d’athérosclérose. Le modèle est envisagé dans un premier temps dans son aptitude à décrire / prédire la rupture de la plaque. Les phénomènes de constitution de la plaque ne seront envisagés que secondairement. Gireg pose la question : « La modélisation de l’ensemble de l’arbre artériel n’est-elle pas nécessaire ? » Elle n’est pas envisagée, la plaque modélisée étant un résumé des plaques disséminées dans l’arbre artériel, dont la rupture à un endroit précis sera associée à un type donné d’accident (essentiellement infarctus du myocarde et accident vasculaire cérébral ischémique). La discussion aborde l’intégration de modèles à des niveaux de « granularité », d’échelles spatiales différentes.

F.33. Interactions cellules – cellules / endothélium – cellules musculaires lisses 

Vincent Rodin présente l’état de travaux consacrés à la modélisation de quelques fonctions de la cellule endothéliale (synthèse de NO,…) en lien avec les processus de contraction / relaxation de la cellule musculaire lisse.

La plate-forme utilisée comporte des équations différentielles intégrées dans un environnement cellulaire modélisé comme un agent

La discussion porte sur l’intérêt de l’approche SMA, qui permet de coupler des modèles de nature différente, permettant ainsi une certaine modularité.

Randy Thomas indique qu’il a bien sûr perçu l’intérêt impressionnant de l’approche SMA qu’est la visualisation (les objets ont une représentation graphique). Vincent Rodin confirme que l’environnement logiciel permet la programmation du modèle associé à la représentation graphique.

La discussion porte ensuite sur les liens avec d’autres sous-modèles comme celui de la thrombose : La rupture entraîne une activation de la thrombose initiée par les plaquettes. Ce module pourrait être un lien entre la rupture de plaque et les accidents cliniques, et représente la cible de plusieurs traitements préventifs ou curatifs. Ces avantages débordent cependant le cadre de BIMBO.

Le développement du modèle d’interactions cellules endothéliales – cellules musculaires lisses par l’approche SMA sera assuré par Gireg en lien avec Riad comme correspondant biologique.

F.4Relation BIMBO – VPH – SAFIR

F.4.1Intégration au VPH

L’intégration des membres de BIMBO au VPH (site web : vph-noe.eu) comme general member présenterait des avantages non négligeables :

- atout probable vis-à-vis des appels d’offre comme ceux de l’ANR ;

- possibilité d’obtenir du temps de post-doc pour l’organisation de modèles aux standards / normes en développement dans le cadre VPH ;

Il est décidé que la construction des modèles dans le projet BIMBO répondra au cahier des charges idéal d’un projet intégré VPH.

F.4.2Cadre structuré de SAFIR

Le projet SAFIR comporte la construction d’un glossaire, d’une ontologie sur le modèle OBO (OBO : ontologie pour la biologie) de toutes les entités de modèles de Guyton entre les version 1972 et 1992. Les perspectives de développement sont l’évolution vers une ontologie des concepts de physiologie.

En parallèle, un fichier excel recense les différentes unités relatives aux paramètres du modèle.

Randy fournit à Alexandra les éléments produits à ce jour (ontologie et fichier des unités des paramètres du modèle d’AG)

G4) Annexe 1 : Recommandation des experts

Recommandations et demandes de modifications des comités (comité d’évaluation et comité de pilotage) du programme SYSCOMM en ce qui concerne le projet BIMBO

Recommandations et demandes de modifications

-Bien que chaque tâche soit clairement définie - et les objectifs seront certainement atteints - le fait de fusionner les tâches 1-3 avec 4 et spécialement 5 va être un vrai défi et risque de nécessiter des ressources supplémentaires que celles énoncées par le projet. -Les approches analytiques proposées sont bien testées et constituent des méthodes numériques prouvées. Les approches vont conduire à des modèles prédictifs, en revanche, des problèmes classiques comme le surapprentissage doivent être considérés et le peu d’information communiquée sur les données ne permet pas d’évaluer le problème. -En outre, il n’apparaît pas clairement comment les méthodes existantes vont prendre en compte les événements rares au- dessous de la signification statistique, qui doivent être identifiés comme des domaines où une prudence et des recherches supplémentaires sont exigées. -Un système moderne d’aide à la décision doit être probablement ajouté à la « boite à outils » à utiliser. -Recommandation : La fusion des tâches 1-4 avec 5 va être critique et des ressources adaptées seront nécessaires. Le projet pourrait aussi bénéficier des méthodes d’exploration des données orientées règles. (version originale) - Although each task is clearly defined and it is highly likely that the objectives will be met, joining tasks 1-3 with 4 and specially 5 will be truly challenging and it is likely that it would need much greater resources than the one suggested by this project. - The analytical approaches that are proposed are well tested and proven numerical methods. The approaches will lead to predictive models, however classical issues with over fitting etc would need to be handled and given the limited amount of information given regarding the data, it is difficult to evaluate this issue. - Furthermore, it is unclear how the existing methods would handle rare events that are below statistical significance which may need to be flagged as areas were caution need to be exerted, requiring further investigation. - Modern decision support rule based technologies may need to be added to the toolboxes used. - Recommendation: Integration of tasks 1-4 with 5 is going to be critical and appropriate resource may need to be dedicated. The project would also benefit from using rule based datamining approaches.