Pharmacologie des Systèmes Appliquée au Cancer

La recherche d’une gestion personnalisée du cancer a favorisé le développement de nouvelles technologies permettant l’évaluation longitudinale des caractéristiques spécifiques des patients et des tumeurs à l’échelle des molécules, des tissus et de l’organisme entier. Les approches de pharmacologie systémique que nous développons permettent la traduction de ces ensembles de données multi-types en thérapies individualisées, pour un bénéfice significatif pour le patient.

99 secondes pour découvrir comment les mathématiques et l’intelligence artificielle contribuent à la lutte contre le cancer (vidéo en français). 

Nous visons à concevoir des méthodologies mathématiques et statistiques pour la personnalisation des combinaisons de médicaments anticancéreux et du calendrier. Les modèles mathématiques développés représentent les réseaux intracellulaires de protéines impliquées dans la pharmacocinétique-pharmacodynamique (PK-PD) des médicaments, la réponse aux dommages de l’ADN, la prolifération et la mort cellulaire, qui constituent une base physiologique fiable pour la prédiction de la toxicité des médicaments. Le cancer hétérogène et les tissus sains sont représentés de manière dynamique pour tenir compte des contraintes de plasticité et de tolérabilité des tumeurs. Les rythmes physiologiques sur une période de 24 heures sont également inclus comme un domaine majeur des différences entre l’hôte et la tumeur, car les tissus normaux présentent généralement une organisation circadienne robuste qui peut être perturbée dans les tumeurs. Ces modèles mécanistes détaillés sont interfacés avec des algorithmes statistiques pour identifier des biomarqueurs permettant de stratifier les patients et de concevoir des pharmacothérapies multi-agents adaptées aux patients. Comme il est peu probable que cette physiologie moléculaire complexe et son organisation temporelle soient complètement évaluées directement chez les patients cancéreux, nous concevons des méthodologies à plusieurs échelles intégrant des études in vitro, précliniques et cliniques en étroite collaboration avec des biologistes, des pharmacologues, des oncologues et des chirurgiens.