Un modèle informatique cible… – Information Centre – Research & Innovation

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Les scientifiques ont employé de nombreuses ressources et passé énormément de temps à mieux comprendre les causes et les mécanismes de croissance du cancer. Cela a abouti à une amélioration des traitements et des résultats pour les patients. La bataille contre le cancer est toutefois loin d’être remportée.

Le cancer fait son apparition lorsque les gènes d’une cellule deviennent anormaux et que la cellule commence à grandir et à se développer de manière incontrôlée. Les chercheurs estiment que chaque cellule contient le nombre incroyable de 30 000 gènes différents.

Ces gènes contrôlent les cellules en fabriquant des protéines. Lorsqu’un gène mute, ou devient anormal, il crée une protéine anormale. Cela peut causer la multiplication incontrôlable des cellules, qui deviennent cancéreuses.

«Nos recherches étaient axées sur les cancers porteurs de mutations dans la famille des gènes RAS», explique Boris Kholodenko, coordinateur du projet SAMNets et professeur de biologie des systèmes à l’University College Dublin, en Irlande. Les gènes RAS régulent divers comportements cellulaires.

«C’est important car ces mutations sont les moteurs clés pour plus de 30 {f08ff3a0ad7db12f5b424ba38f473ff67b97b420df338baa81683bbacd458fca} de la totalité des cancers humains. Ils incluent certains des cancers les plus mortels, notamment le cancer du pancréas, le cancer colorectal et le mélanome.»

Des prévisions informatiques

Actuellement, les options thérapeutiques contre les cancers porteurs de mutations du gène RAS sont très limitées. Pour le cancer du pancréas, par exemple, la chimiothérapie reste encore la seule option disponible, en dépit des récentes avancées réalisées dans les traitements plus ciblés tels que l’immunothérapie.

Le projet SAMNets a cherché à répondre à ce besoin insatisfait. «Nous souhaitions apporter de nouveaux traitements dans le domaine des cancers induits par le gène RAS mutant», ajoute Boris Kholodenko. Pour y parvenir, Boris Kholodenko et Oleksii Rukhlenko, membre dirigeant de l’équipe, avaient pour objectif de combiner la modélisation informatique avec le travail expérimental en laboratoire.

L’équipe du projet a commencé par développer un modèle informatique de nouvelle génération. Il a été conçu non seulement pour intégrer l’ensemble des interactions entre protéines connues, mais également pour tenir compte de l’ensemble des interactions médicaments protéines connues.

«L’objectif consistait à développer un modèle informatique, capable de prédire la combinaison de médicaments qui serait la plus efficace contre n’importe quel cancer induit par le RAS mutant donné», explique Boris Kholodenko.

«Le fait est que chaque médicament n’est pas efficace à lui seul; c’est la combinaison des bons médicaments qui les rend efficaces. Les combinaisons de médicaments où deux médicaments affectent la même cible principale n’ont fait l’objet d’aucune étude antérieure.»

Ces prévisions informatiques ont ensuite été validées lors d’expérimentations sur des lignées cellulaires cancéreuses. Cela a permis à l’équipe d’évaluer la précision de sa modélisation informatique et de mesurer l’efficacité de cette approche pour diagnostiquer les traitements multi médicamenteux contre les cancers induits par le RAS.

Des thérapies combinées contre le cancer

«Deux innovations majeures sont ressorties de ce projet», fait remarquer Boris Kholodenko. «La première est un nouveau type de modélisation informatique inventé par nos soins et que nous appelons modélisation fondée sur la structure. La deuxième est un nouveau principe de combinaison des médicaments, qui découle de cette modélisation fondée sur la structure. Nos découvertes ont suscité l’intérêt d’un certain nombre de chercheurs cliniques.»

Boris Kholodenko et son équipe poursuivent leurs recherches, en s’efforçant actuellement de mieux comprendre les mécanismes de résistance des cellules cancéreuses face aux thérapies ciblées. Une demande de brevet fondée sur les découvertes du projet a été soumise, et le financement obtenu de la part de l’Institut national de la santé aux États Unis permettra de poursuivre ces travaux révolutionnaires. «Un essai clinique, fondé sur nos découvertes, est également en cours de préparation aux États Unis», ajoute Boris Kholodenko.

À terme, les travaux novateurs menés dans le cadre du projet SAMNets pourraient un jour aboutir à de potentiels nouveaux traitements contre les cancers induits par le RAS mutant. Cela pourrait permettre de sauver des milliers de vies chaque année. La Commission européenne a récemment estimé que le nombre de nouveaux cas de cancers dans l’UE s’élevait à 2,7 millions en 2020, avec 1,3 million de décès. La lutte se poursuit.