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BioDynaMo : un logiciel de pointe pour la lutte contre le cancer

Un modèle mathématique novateur mis au point dans le cadre du projet BioDynaMo, lancé par CERN openlab, simule la croissante d'une tumeur vasculaire en cas de cancer du sein et la manière dont celle-ci répond au traitement

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scientific image of two tumours, on the left it is before treatment. On the right, the tumour is surrounded by a purple glow reducing it.

La tumeur avant le traitement (à gauche) et en début du traitement (à droite). (Image : adapté de T. Duswald et al., Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2024)

Choisir le bon traitement contre le cancer est une tâche ardue qui se fait en plusieurs étapes, nécessite des appareils complexes et coûte cher. Actuellement, il existe deux grandes méthodes pour trouver les meilleures solutions thérapeutiques possibles : les tests in vitro et les essais cliniques. Prédire les effets d'un médicament sur un patient donné reste toutefois la quête ultime de la médecine personnalisée.

Lancé par CERN openlab au sein du département IT du CERN, BioDynaMo est un outil novateur qui permet de réaliser des tests « in silico » c'est-à-dire au moyen d'ordinateurs. À l'aide de modèles mathématiques, il crée et exécute des simulations informatiques complexes en 3D qui aident à comprendre la progression du cancer et à identifier les stratégies de traitement les plus efficaces pour des tumeurs spécifiques.

Dans une publication scientifique parue récemment, des scientifiques affiliés au CERN, à l'Université technique de Munich et à l'Université du Texas à Austin, ont démontré comment BioDynaMo pouvait contribuer de manière notable à faire progresser les traitements médicaux. Le modèle arrive à reproduire des données médicales relatives à la croissance tumorale enregistrée et les effets de deux médicaments anticancéreux, la doxorubicine et le trastuzumab.  En adaptant les modèles BioDynaMo aux données précliniques disponibles, les scientifiques ont montré que la plateforme pouvait simuler différents niveaux d'efficacité de divers médicaments, combinaisons de traitements et régimes posologiques.

BioDynaMo est un projet open source qui entend produire la plateforme de simulation la plus efficace et la plus performante pour les modèles à base d'agents. Il s'adapte à un large éventail de cas d'utilisation et constitue un instrument utile pour la recherche en oncologie, en neurosciences, en épidémiologie et dans bien d'autres disciplines. Capable de simuler près de deux milliards d'agents (ou cellules), BioDynaMo est un outil puissant pour analyser un grand nombre de systèmes complexes différents. Depuis 2015, un groupement de scientifiques de BioDynaMo s'attache à développer et à optimiser le moteur, en amélioration sa performance et son utilisation. Pour en savoir plus, cliquez ici.

Le lancement du projet BioDynaMo a été financé par le budget du CERN pour le transfert des connaissances à des fins d'applications médicales, et le projet contenu d'être soutenu par la Fondation CERN & Société. Pour plus d'informations sur le projet BioDynaMo, cliquez ici.