MÉTÉO CELLULAIRE : Pouvoir prédire les comportements cellulaires
Cette équipe de biologistes de pointe de l’University of Maryland (UNSOM) a développé un modèle capable de simuler le comportement des cellules- ici cancéreuses. Ce logiciel, basé sur la génomique et des algorithmes mathématiques offre aux médecins une sorte de « météo cellulaire » particulièrement utile pour orienter les traitements du cancer, et notamment les immunothérapies. Un système météo présenté dans la revue Cell et qui permet donc, dans le cancer, de simuler la croissance des cellules cancéreuses et/ou de la tumeur.
À l'instar des météos capables aujourd’hui de prédire les orages ou les canicules, la méthode promet de prédire les pics et les anomalies de l’activité cellulaire dans les tissus au fil du temps. Des changements de comportement cellulaire, par exemple dans la communication entre les cellules, qui contribue à expliquer la prolifération incontrôlable des cellules cancéreuses.
L’étude prend place dans un projet plus vaste, pluriannuel et multi-laboratoires, à la croisée de la recherche fondamentale, des mathématiques et de la clinique. Au-delà de l’exemple donné de transversalité, la recherche a déjà abouti à de précieux programmes permettant de mieux orienter les décisions de traitement pour les patients atteints de cancer.
Créer un « jumeau numérique » du patient,
c’est un peu le concept de cette avancée, qui au contraire de la recherche biomédicale classique qui livre une image instantanée du cancer, apporte une image évolutive. L’un des auteurs principaux, Jeanette Johnson, chercheur à l'Institut des sciences du génome (IGS) de l'UMSOM précise : « Le cancer est contrôlé ou activé par le système immunitaire, qui est hautement individualisé ; cette complexité rend difficile toute prédiction à partir de données sur le cancer humain pour un patient spécifique ».
Une nouvelle « grammaire » facilite la communication et apporte une passerelle entre la biologie, le code et les thérapies et facilite la communication aussi entre les scientifiques de différentes disciplines. Cette grammaire combinée avec des données génomiques provenant d'échantillons de patients réels pour étudier le cancer ici du sein et du pancréas permet de prévoir des scenarii ou trajectoire d’évolution des cancers :
- ainsi, dans le cancer du sein, l’équipe a pu modéliser une trajectoire où le système immunitaire ne peut plus freiner la croissance des cellules tumorales et favorise au contraire l'invasion et la propagation du cancer. A ce modèle d’évolution cellulaire, a pu être associé un modèle d'immunothérapie ;
- au-delà, le modèle révèle – ou confirme- que chaque « patient » virtuel répondrait différemment au traitement d'immunothérapie, soulignant ainsi l'importance des écosystèmes cellulaires en oncologie de précision ;
- enfin, ce modèle a permis aux scientifiques de reconstituer les trajectoires de croissance et de progression de tumeurs pancréatiques jusqu'à leur invasion à partir de tissus de patients réels.
« Ce qui rend ces modèles si passionnants en immunologie, c'est qu'ils peuvent être renseignés, initialisés et développés à partir de données génomiques de laboratoire et humaines ».
Bref, un véritable laboratoire cellulaire virtuel dans lequel il devient possible aussi de mener des expériences, entièrement in silico, pour tester les implications de différents comportements cellulaires possibles.
Source: Cell 25 July, 2025 DOI:10.1016/j.cell.2025.06.048 Human interpretable grammar encodes multicellular systems biology models to democratize virtual cell laboratories
Cette actualité a été publiée le 17/09/2025 par
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