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20/09/2011

Les sciences du numérique au service de la biologie

La structure obtenue par résonance magnétique des assemblage de la peptide Abeta impliquée dans la maladie d'Alzheimer © Inria

Aujourd’hui, environ 35,6 millions de personnes vivent avec une maladie d’Alzheimer dans le monde. Cette maladie est due à une neurodégénérescence du système nerveux central, entraînant la perte progressive et irréversible des fonctions mentales et notamment de la mémoire. Comme toutes les maladies neurodégénératives (par exemple les maladies à prion), les mécanismes moléculaires de la maladie sont encore mal connus.

Dans le cadre du projet ANR Toppaz, Marie Doumic Jauffret et une partie de l’équipe Bang associée à une équipe de bio-physiciens de l’Inra (H. Rezaei) mènent des recherches sur ces maladies dites « amyloïdes » dans le but de comprendre leurs mécanismes moléculaires et leur progression.
Le principal point commun de ces maladies est l’accumulation anormale de protéines mal formées sous forme de fibres amyloïdes (ou fibrilles) au sein du tissu nerveux. Cette accumulation semble à ce jour être la principale responsable des désordres neurologiques. Bien que des progrès majeurs aient été réalisés au cours de ces dernières décennies, les chercheurs ne connaissent pas à l’heure actuelle, ni les mécanismes en jeu dans le processus d’accumulation, ni la nature exacte des espèces neurologiquement toxiques.
Afin de mieux comprendre ces mécanismes, les chercheurs d’Inria utilisent les mathématiques et les simulations numériques pour modéliser ces réactions, étudier les équations, simplifier les problèmes à bon escient, tester des hypothèses ou encore apporter une vision et des questionnements différents de ceux des biologistes. Parmi leurs outils figurent les techniques de « problèmes inverses », c’est-à-dire retrouver les conditions initiales et les paramètres du problème en partant du résultat. Les problèmes inverses présentent deux types de difficulté : ils sont typiquement mal posés, et les mesures des biologistes sont fortement bruitées.
Le but ultime, pour les chercheurs Inria, est de créer un modèle qu’ils pourront ensuite valider avec les expériences menées par leurs collègues bio-physiciens et contribuer, in fine, à trouver des traitements pour ces maladies.

Mots-clés : Maladie d'Alzeimer Biologie Paris - Rocquencourt

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