Des jumeaux numériques pour traiter la polyarthrite rhumatoïde

On sait que la plupart des patients atteints de maladies inflammatoires telles que la polyarthrite rhumatoïde, la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse ne se sentent pas en parfaite santé malgré la prise de médicaments. C’est une situation qui fait souffrir.

Dans une maladie inflammatoire, des milliers de gènes modifient la façon dont ils interagissent dans différents organes et types de cellules. De plus, le processus pathologique varie d’un patient à l’autre avec le même diagnostic, et même au sein d’un même patient à des moments différents.

Aujourd’hui, il est extrêmement difficile de diagnostiquer et de traiter des changements aussi complexes et variés.

Dans ce projet qui dure depuis cinq ans, les chercheurs tentent de résoudre ce problème et d’adapter les médicaments aux patients individuels en créant et en traitant les données de leurs jumeaux numériques, c’est-à-dire des modèles numériques de chaque mécanisme unique de la maladie du patient.

Maintenant, le groupe de recherche a trouvé une solution possible : les changements peuvent être organisés en programmes moléculaires. Ces programmes moléculaires sont régulés par un nombre limité de protéines “switch”.unpayé et allumé», dont certaines sont des cibles connues pour des médicaments tels que les inhibiteurs du TNF. Mais ce n’est pas une option thérapeutique qui aide tout le monde.

“Nos analyses de patients qui ont répondu ou non au traitement par TNF ont révélé différentes protéines de commutation chez différents individus”, explique l’auteur de l’étude, Mikael Benson. « Une autre découverte importante était que les protéines ne contrôlaient pas la maladie, mais ressemblaient plus à jecommutateurs qui ont augmenté ou diminué programmes de maladies.

Chaque processus physiologique peut être décrit avec des équations mathématiques. Cette technique de modélisation numérique avancée peut être adaptée aux circonstances uniques d’un patient en analysant l’activité de chaque gène dans des milliers de cellules sanguines et tissulaires individuelles. Un jumeau numérique peut être utilisé pour calculer le résultat physiologique si une condition change, comme la dose d’un médicament.

Dans la présente étude, les chercheurs ont combiné les analyses d’un modèle murin de polyarthrite rhumatoïde et de jumeaux numériques de patients humains atteints de diverses maladies inflammatoires.

“Bien que seules les articulations soient enflammées chez la souris, nous avons découvert que des milliers de gènes modifiaient leur activité dans différents types de cellules dans dix organes, dont la peau, la rate, le foie et les poumons”, explique Benson.

Selon Benson, «c’est la première fois que la science obtient une image aussi complète du nombre d’organes touchés par la polyarthrite rhumatoïde. Cela est dû en partie à la difficulté de prélever des échantillons physiques d’autant d’organes différents.”

Les jumeaux numériques ont révélé aux chercheurs de nouvelles opportunités pour le traitement efficace de maladies graves.

En Espagne, des projets tels que Leukodomics tentent de concevoir des modèles numériques pour faire progresser le traitement de la leucémie infantile.

“Des méthodes peuvent être développées pour adapter la bonne combinaison protéine-médicament à chaque patient”, ajoute Benson. Les programmes que nous décrivons seront mis à la disposition de la communauté des chercheurs afin que davantage d’études cliniques sur des patients atteints de différentes maladies immunitaires puissent être menées.