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Santé et systèmes complexes

L’étude des systèmes complexes, auto-organisés, auto-régulés prend une place grandissante dans la science contemporaine. Les barrières disciplinaires s’effacent et mathématiciens, physiciens, informaticiens s’associent aux biologistes, médecins, sociologues, économistes, cherchant à élucider les interactions complexes qui nous entourent.

Les sciences des systèmes complexes fournissent des outils puissants pour mieux comprendre de nombreux aspects de la santé humaine.

Par exemple, l’apport de la modélisation mathématique et de la simulation informatique de l’hématopoïèse (production des cellules sanguines) ont permis des avancées dans la compréhension des dérèglements de cette production conduisant à des leucémies. Cette représentation permet alors de proposer des cibles thérapeutiques en collaboration avec l’industrie pharmaceutique, d’étudier l’influence des traitements développés sur l’ensemble du système, d’optimiser cette influence en tenant compte par exemple des rythmes physiologiques, ou d’étudier la mise en place des résistances à ces traitements.

Un autre exemple est constitué par la modélisation en immunologie, où on cherche à quantifier la réponse du système immunitaire à une infection. La question essentielle est alors d’optimiser la production de lymphocytes « mémoires », dans le but d’améliorer l’efficacité des vaccins, là encore en collaboration avec l’industrie pharmaceutique.

On citera encore la modélisation de la dynamique du cerveau, avec la mise en évidence de motifs particuliers sous-tendant les processus cérébraux normaux ou pathologiques, ou bien l’étude des maladies neuro-dégénératives, comme la maladie d’Alzheimer ou les maladies à prion, où mathématiciens, informaticiens et bio-chimistes cherchent à comprendre les phénomènes d’agrégation de protéines à l’origine de la destruction des neurones.

L’application des sciences de la complexité aux problématiques de la santé constitue un domaine de recherche en plein essor.

 

Contact chercheurs : Stéphane Genieys, Emmanuel Grenier, Pablo Jensen.

L’Institut rhône-alpin des systèmes complexes (IXXI ) fédère les équipes de recherche en Rhône-Alpes travaillant sur les systèmes complexes. Partenaires : CNRS, INRIA, IRD et ENS Lyon