c110 - Mise au point d'un mod?le de recherche in virtuo de la r?action allergique
G?Desmeulles?(1), D?Dupr??(2), V?Rodin?(1), L?Misery?(2)
(1)Laboratoire d'Ing?nierie Informatique, Ecole Nationale d'Ing?nieurs de Brest, Brest
(2)Service de Dermatologie, CHU Morvan, Brest.
Mots cl?s : R?action allergique (in virtuo). Allergologie (in virtuo).
Introduction
A la recherche in vivo et in vitro, il faut d?sormais ajouter la recherche in silico et in virtuo. La simulation d'un mod?le num?rique est l'ex?cution d'un programme cens? repr?senter le syst?me ? mod?liser. Les calculs in silico donnent des r?sultats qui sont confront?s aux mesures effectu?es sur le syst?me r?el. Plus r?cemment, la possibilit? d'interagir avec un programme en cours d'ex?cution a ouvert la voie ? une v?ritable exp?rimentation in virtuo des mod?les num?riques. Il est d?sormais possible de perturber un mod?le en cours d'ex?cution, de modifier dynamiquement les conditions aux limites, de supprimer ou d'ajouter des ?l?ments en cours de simulation. Lobjet de notre ?tude a ?t? de mettre ? la disposition des chercheurs en allergologie et immunodermatologie un plateau technique de simulations num?riques utilisant l'approche multi-agents (syst?me individu-centr?) [1, 2], afin de d?velopper un v?ritable laboratoire dexp?rimentation in virtuo en biologie.
Mat?riels et m?thodes
L'approche informatique retenue propose de mod?liser un syst?me biologique ? partir des concepts d'agent (individu?: cellule), d'environnement, d'interaction, d'organisation et d'utilisateur (biologiste). Un agent informatique est une entit? autonome capable perp?tuellement de percevoir son environnement imm?diat, de d?cider d'une action ? r?aliser et enfin d'accomplir cette action en agissant sur son environnement. Nous avan?ons dans la mise au point d'un mod?le de la r?action allergique, permettant d'envisager des exp?riences simples in virtuo.
R?sultats
La premi?re ?tape a consist? ? reconstituer les interactions des r?cepteurs de l'histamine avec l'histamine, ses agonistes et ses antagonistes. Il est ainsi possible de pr?voir quel sera l'effet d'un ligand des r?cepteurs de l'histamine au cours du temps en fonction des ses propri?t?s physico-chimiques, du nombre des mol?cules engag?es dans la r?action biochimique et de faire varier les conditions de la r?action. La deuxi?me ?tape a consist? ? mod?liser la r?action allergique en int?grant le niveau cellulaire. Nous en pr?senterons les premiers r?sultats. Ce type de mod?lisation a l'avantage de permettre une description simple d'interactions plus ou moins complexes entre cellules. Nous parlerons alors d'agent-cellule. Plusieurs types d'agents-cellules peuvent ainsi ?tre mod?lis?s (lymphocytes B, T, ...) au sein d'un syst?me multi-agents mod?lisant une r?action immunologique. Les interactions peuvent quant ? elles ?tre mod?lis?es via l'?change de messages entre agents. Ces messages peuvent ?tre assimil?s ? l'?change de messagers chimiques (interleukines, interf?rons, ...) entre cellules.
Commentaires
Ainsi, nous proposons un nouveau mod?le d'?tude de la r?action allergique. L'int?r?t de cette approche est de tester des hypoth?ses (e.g.?: quelle est l'action d'une nouvelle mol?cule sur une r?action??) ou de travailler sur des pathologies pour lesquelles il n'existe pas de mod?le animal in vivo ou de mod?le in vitro travaillant ainsi sur un mod?le informatique in virtuo.
[1] Ferber J. Les syst?mes multi-agents. InterEdition, Paris 1995.
[2] Smith DJ, Ackley DH, Forrest S, Perelson AS. Modeling the effect of prior infection on vaccine efficacy. IEEE, Systems Man and Cybernetics 12-15 October 1997, pages 363-368, Orlando, Florida, USA.
