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Quand les maths s’attaquent au cancer

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Quand les maths s’attaquent au cancer

Pour vaincre le cancer, l’union fait la force ! Des mathématiciens viennent en appui aux médecins pour les aider à comprendre le comportement des cellules cancéreuses. Benoît Perthame, mathématicien au laboratoire Jacques-Louis Lions, s’intéresse à ce sujet dans le cadre du projet BANG (Biologie, Analyse Numérique, Géophysique). Il dirige depuis une dizaine d’années ce programme qui réunit des chercheurs de l’UPMC et de l’Inria.

 

Quel est l’objectif de vos travaux sur le cancer ?

Benoît Perthame : Nous cherchons à comprendre et formaliser l’apparition des résistances aux thérapies anti-cancéreuses. En effet, 40% des cas de cancer échappent aux thérapies à un moment ou un autre. Nous étudions le mécanisme qui permet aux cellules tumorales d’être préservées du traitement : sont-elles favorisées par des mutations génétiques ou bien développent-elles une résistance au stress ? Ces processus suivent le concept d’évolution darwinienne.

 

Quels outils mathématiques s’appliquent à ces questions ?

B. P. : Le cancer peut être considéré comme un écosystème. On peut donc y appliquer toute l’artillerie mathématique utilisée pour décrire l’évolution des systèmes écologiques. Nous générons des arbres mathématiques, qui donnent des prévisions sur le comportement d’une population de cellules tumorales face à une thérapie donnée. Par la suite, nous souhaitons comparer ces prévisions avec des données expérimentales fournies par les laboratoires de l’hôpital Saint-Antoine. Les analyses génétiques qui seront réalisées sur des cellules mises en contact in vitro avec différents médicaments nous permettront de valider nos modèles ou de les affiner si besoin.

 

Qui sont vos collaborateurs dans ce projet ?

B. P. : Nous travaillons avec des médecins et des biologistes de l’hôpital Saint-Antoine. Mais nous avons aussi la chance d’avoir au sein-même de l’équipe BANG des personnes ayant une double formation de mathématicien et de médecin, et qui permettent de faire le lien entre ces deux disciplines aux langages très différents.

 

Comment les médecins utilisent-t-ils vos résultats ?

B. P. : Lorsqu’ils traitent des patients, les médecins sont face à une multitude de données très variées. Nous leur apportons des concepts pour les aider à les interpréter et à améliorer les thérapies. Bien sûr, on ne va pas modifier un traitement parce qu’un mathématicien le dit ! Mais nos études mathématiques donnent aux médecins des informations supplémentaires pour trouver leurs solutions à cette question : quelle est la meilleure combinaison de traitements à donner aux patients pour vaincre la maladie en cas de résistance ?

 

Pour en savoir plus:

 

Figure : Arbres mathématiques. Ces graphiques représentent l’évolution des types de cellules au cours du temps. Une branche qui s’arrête c’est une population qui s’éteint. D. R.



09/05/12