Jean-François Abgrall, Pascal Ballet, Sébastien Kerdélo,
Marjorie Nicolas, Vincent Rodin et
Jacques Tisseau.
L'hématologiste et la coagulation virtuelle.
Dans Thromboses, sous la direction de C. Leroyer et al.,
éditions Margaux Orange, pages 287-299, 2004.
Abstract:
Face à la complexité grandissante des modèles biologiques,
les biologistes ont besoin de nouveaux outils de modélisation.
L'avènement de l'ordinateur et de l'informatique introduit aujourd'hui
de nouvelles possibilités d'expérimentations avec les
simulations numériques et permet d'envisager un nouveau type
d'investigation: l'expérimentation in virtuo.
L'expression in virtuo ("dans le virtuel") est ici construite
par analogie avec les constructions latines in vivo ("dans le vivant")
et in vitro ("dans le verre").
Une expérimentation in virtuo est ainsi conduite dans un
univers virtuel de modèles numériques.
Nous illustrerons cette nouvelle possibilité à l'aide
d'exemples issus du domaine de la coagulation du sang.
Nous avons créé un modèle multiagent d'un vaisseau
virtuel.
Ce modèle prend en compte les principales étapes connues du
phénomène de coagulation: 3 types de cellules et 32 types de
protéines sont impliqués dans 41 interactions.
La validation de ce modèle repose sur la similitude des courbes de
génération de thrombine obtenues in virtuo et
in vitro, sur la cohérence avec les pathologies (diminution
de thrombine générée dans l'hémophilie et
augmentation dans la thrombophilie), sur la correction de l'hémophilie
par le facteur VII activé, sur la correction de
l'hypercoaglabilité par l'héparine et sur la simulation du
temps de Quick.
La simulation de la coagulation à partir d'un modèle
numérique permet d'étudier plusieurs aspects de ce
phénomène: analyser les différentes étapes
de l'hémostase primaire, de la coagulation plasmatique et de la
fibrinolyse, voir la coagulation se dérouler en temps réel,
modifier la coagulation par des médicaments, simuler une maladie
de l'hémostase, simuler une expérience biologique,
émettre une hypothèse et la tester en temps réel.
L'expérimentation in virtuo est ainsi susceptible d'apporter
une aide préexpérimentale dans le domaine de la coagulation et
de l'étude des thromboses.
[link]
[Abgrall04a.pdf]