Bioinformatique : recherches sur le myélome multiple, maladie de la moelle osseuse

LA BIOINFORMATIQUE, QU'EST-CE QUE C'EST ?

La bioinformatique est un domaine de recherche qui analyse et interprète des données biologiques via des algorithmes et des modèles discrets, hybrides ou statistiques, afin de classer et de comprendre ces données et donc de permettre aux chercheurs de faire de nouvelles découvertes scientifiques. Des découvertes qui peuvent par exemple améliorer la qualité de vie de personnes malades, grâce à la mise en place de nouveaux traitements médicaux plus efficaces.
Grâce aux récents progrès scientifiques et techniques, de plus en plus de données biologiques de plus en plus complexes sont récoltées. Les nouvelles technologies de l'information permettent de stocker, traiter et analyser ces grandes quantités de données. La bioinformatique est donc à la croisée de la biologie et de l'informatique et couvre des disciplines des sciences de la vie telles que la génomique, la protéomique et la biologie des systèmes.


LA BIOINFORMATIQUE A CENTRALE NANTES

A Centrale Nantes, le Professeur Olivier ROUX s'est posé la question des utilisations possibles de l'informatique dans le domaine du vivant dès 2003 : au-delà de la simple utilisation de logiciels informatiques pour des traitements classiques de données biologiques, il s'agit de véritablement concevoir de nouvelles approches pour modéliser le fonctionnement des systèmes de régulation biologique. Le 1er janvier 2011, l'équipe MeForBio, de l'IRCCyN (UMR du CNRS avec pour tutelles locales Centrale Nantes, l'Université de Nantes et l'Ecole des Mines de Nantes), est créée. Elle se compose d'Olivier Roux, responsable, de deux autres enseignants-chercheurs permanents, Carito Guziolowski et Morgan Magnin, de cinq doctorants et d'un post-doc.
MeForBio (Méthodes Formelles pour la Bioinformatique) est une équipe de recherche en bioinformatique dans le domaine de la formalisation et du raisonnement automatique du traitement des données et des systèmes avec des caractéristiques temporelles. MeForBio est particulièrement orientée vers l'élaboration des cadres et méthodes qui permettent de modéliser et d'analyser des systèmes biologiques.


GRIOTE ET LE MYELOME MULTIPLE

En décembre 2013, l'IRCCyN se lance pour quatre ans aux côtés de quatorze autres partenaires dans le projet régional GRIOTE (Groupement de Recherche en Intégration de données Omics à Très grande Echelle), qui vise à fédérer les acteurs de la bioinformatique en Pays de la Loire.
C'est dans ce cadre que l'équipe MeForBio travaille avec des biologistes d'une équipe INSERM menée par Stéphane Minvielle sur le myélome multiple, un type de cancer. Une thèse est d'ailleurs en cours sur le sujet.

Le myélome multiple est un type de cancer qui affecte des cellules sanguines spécifiques au niveau de la moelle osseuse contenue dans les os. En temps normal, les cellules souches saines de la moelle osseuse produisent différents types de cellules sanguines. Certaines participent au transport de l'oxygène, d'autres servent à la coagulation du sang ou à lutter contre les infections. Le myélome multiple affecte les cellules qui, en temps normal, aident à lutter contre les infections, cellules appelées plasmocytes. Lorsque ces cellules deviennent cancéreuses, on les appelle cellules myélomateuses. Elles peuvent se multiplier et s'accumuler dans la moelle osseuse. Les cellules myélomateuses sécrètent des substances indésirables, notamment une protéine monoclonale qui peut endommager d'autres organes. De plus, l'accumulation de cellules myélomateuses dans les os peut stopper la production de cellules sanguines saines ou affaiblir les os et entraîner des douleurs. Les symptômes les plus fréquents associés au myélome multiple sont : douleurs osseuses, fatigue, infection, fractures osseuses, anémie, insuffisance rénale. Cette maladie touche plus particulièrement les personnes âgées de plus de 60 ans.

L'équipe MeForBio travaille sur des données prises sur des patients sains et sur des patients malades. L'objectif : identifier les protéines les plus critiques, celles qui aboutissent au développement de la maladie. Autrement dit, il s'agit de déterminer les marqueurs qui témoignent du développement de la maladie et de trouver des méthodes, des programmes informatiques pour classifier ces données de manière pertinente.

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