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]