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芦 Pour les cellules immunitaires, d茅tecter les prot茅ines 茅trang猫res s鈥檃pparente 脿 chercher une aiguille dans une botte de foin 禄, explique Paul Fran莽ois, professeur de physique 脿 l鈥橴niversit茅 污污草莓视频. 芦聽Certaines aiguilles ressemblent 脿 des pailles et certaines pailles peuvent aussi ressembler 脿 de v茅ritables aiguilles. 禄

Comprendre la fa莽on dont les cellules immunitaires s鈥檃cquittent de cette t芒che complexe permettrait aux chercheurs d鈥檃cqu茅rir de pr茅cieuses connaissances sur les maladies immunitaires, comme le sida et les troubles auto-immuns.

Dans le cadre d鈥檜ne 茅tude qui a fait l鈥檕bjet d鈥檜n article publi茅 dans le num茅ro du 21聽mai聽2013 de la revue scientifique Physical Review Letters, le professeur Fran莽ois et Jean-Beno卯t Lalanne, 茅tudiant aux cycles sup茅rieurs 脿 污污草莓视频, ont eu recours 脿 des simulations num茅riques afin d鈥檈xaminer le type de strat茅gies utilis茅es par le syst猫me immunitaire pour d茅celer de faibles concentrations d鈥檃ntig猫nes 茅trangers (t茅moignant de la pr茅sence d鈥檌nfections pouvant se r茅v茅ler graves) au sein d鈥檜ne importante population d鈥檃utoantig猫nes que l鈥檕n trouve normalement 脿 la surface des cellules de l鈥檕rganisme.聽

Les simulations sur ordinateur r茅alis茅es par les chercheurs ont permis de d茅couvrir une solution 茅tonnamment simple li茅e au ph茅nom猫ne de l鈥檃daptation biochimique 鈥� m茅canisme biochimique g茅n茅ral qui permet aux organismes de s鈥檃juster aux conditions changeantes d鈥檜n environnement donn茅.

Pour trouver des solutions, l鈥檕rdinateur utilise un algorithme qui s鈥檌nspire des th茅ories darwiniennes de l鈥櫭﹙olution. Pr茅alablement 茅labor茅 par l鈥櫭﹒uipe de chercheurs du professeur Fran莽ois, cet algorithme g茅n猫re al茅atoirement des mod猫les math茅matiques de r茅seaux biochimiques. Il leur attribue ensuite une note en comparant leurs propri茅t茅s 脿 celles, pr茅d茅finies, du syst猫me immunitaire. Les r茅seaux qui obtiennent les meilleures notes sont reproduits dans la g茅n茅ration suivante et mut茅s; le processus est ensuite r茅p茅t茅 pendant plusieurs 芦聽g茅n茅rations聽禄 simul茅es jusqu鈥櫭� ce que les r茅seaux obtiennent une note parfaite.

Dans le cas qui nous int茅resse, presque toutes les solutions d茅couvertes par les chercheurs pr茅sentaient une forte similitude et partageaient une structure fondamentale ou un motif communs.

芦 Notre approche offre un cadre th茅orique plus simple et permet de comprendre plus facilement la fa莽on dont les cellules immunitaires effectuent leurs recherches dans la 鈥渂otte de foin鈥� pour y d茅celer des antig猫nes 茅trangers et d茅clencher la r茅ponse immunitaire聽禄, affirme le professeur Fran莽ois. 芦聽Notre mod猫le pr茅sente de nombreuses similitudes avec de v茅ritables r茅seaux immunitaires. Fait remarquable, la solution 茅volu茅e la plus simple que nous avons trouv茅e pr茅sente 脿 la fois des caract茅ristiques similaires et certains des aspects non 茅lucid茅s des v茅ritables cellules immunitaires 茅tudi茅es dans le cadre de projets de recherche r茅alis茅s en collaboration avec les groupes de Gr茅goire Altan-Bonnet (Centre de recherche sur le cancer Memorial Sloane-Kettering, New York), d鈥橢ric Siggia (Universit茅 Rockefeller, New York) et de Massimo Vergassola (Institut Pasteur, Paris).聽禄

Cette 茅tude a 茅t茅 financ茅e par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en g茅nie du Canada et le programme scientifique Fronti猫re humaine.

R茅sum茅 de l鈥檃rticle:聽