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Covid: tout ce qu’on sait dans une carte interactive unique


Dr. Anna Niarakis, enseignant-chercheur en bio-informatique et biologie computationnelle des systèmes au laboratoire génopolitain GenHotel (Université d’Evry), fait partie des quatre chercheurs qui coordonnent le projet international COVID-19 Disease Map.
COVID-19 Disease Map >

Répondant à l’appel lancé par la communauté Disease Maps, près de 200 scientifiques de plus de 100 institutions et 24 pays ont actuellement rejoint le projet.
L’objectif est de réunir dans un seul référentiel l’ensemble des connaissances scientifiques sur les interactions entre le coronavirus SARS-CoV-2 et le corps humain, et d’aider ainsi à l’identification de pistes thérapeutiques.

Ce grand projet collaboratif a abouti à une plateforme accessible à l’ensemble de la communauté scientifique, qui s’enrichit au fur et à mesure de l’avancée des connaissances sur le Covid-19. La plateforme compile, sous forme de carte interactive, l’ensemble des données disponibles sur les interactions moléculaires entre le virus et notre organisme, et leur rôle dans les mécanismes complexes de la maladie : processus d’infection, voies biologiques et types de cellules affectés, prolifération virale, réponse inflammatoire… L’objectif est de gagner en efficacité pour améliorer notre compréhension du Covid-19 et accélérer le développement de diagnostics et de thérapies.

Responsable de l’axe Modélisation du projet, Anna Niarakis utilisera l’outil de modélisation dynamique qu’elle a développé avec l’INRIA sur la polyarthrite rhumatoïde au sein du laboratoire GenHotel. Il permet de tester virtuellement l’effet de perturbations sur l’évolution de la maladie, notamment la prolifération virale, la mort cellulaire, l’inflammation. En croisant de telles analyses aux bases de données sur les médicaments, il sera possible d’identifier des candidats médicaments.

Covid-19 Disease Map - logo

COVID-19 Disease Map

La plate-forme COVID-19 Disease Map permet l’exploration visuelle et les analyses informatiques des mécanismes moléculaires impliqués dans l’entrée du coronavirus SARS-CoV-2, sa multiplication, ses interactions avec notre organisme, ainsi que la réponse immunitaire et la récupération des cellules humaines. Le défi est d’associer vitesse et qualité dans la course contre cette pandémie sans précédent ! Il s’agit de recueillir des données exhaustives, mais aussi de contrôler leur fiabilité à un moment où les pré-publications sur le Covid-19 se multiplient. Bio-informaticiens organisent et exploitent la richesse des informations, puis biologistes, virologues, cliniciens vérifient les modèles.

COVID-19 Disease Map couvre toutes les expertises

Ainsi, la participation active de près de 200 scientifiques couvre tous les champs d’expertise nécessaires à la compréhension du Covid-19 :

  • Les aspects cliniques et moléculaires de la maladie,
  • La caractérisation des interactions moléculaires et la construction des diagrammes de biologie des systèmes représentant les mécanismes de la maladie,
  • L’exploration de la littérature médicale
  • L’intégration de diverses bases de données et les compétences bio-informatiques
  • La modélisation informatique pour analyser les perturbations liées aux maladies à l’aide d’approches de biologie des systèmes.

L’initiative : Mutualiser les compétences et les énergies pour relever les défis du Covid-19

Le projet COVID-19 Disease Map est un effort interdisciplinaire, impliquant des scientifiques aux expertises complémentaires pour relever les défis de la pandémie. Le projet bénéficie de la participation de groupes scientifiques de renommée internationale qui renforcent la communauté pour un large éventail de domaines scientifiques. Les différents axes du projet avancent en parallèle, grâce au travail bénévole et à l’enthousiasme des membres de la communauté COVID-19 Disease Map.

La participation massive de la communauté scientifique internationale à ce projet est un signal très positif pour l’avenir ! S’associer tous pour une même cause afin d’aboutir à un résultat concret, et aller plus vite contre la maladie.

Le laboratoire GenHotel participe activement à l’aventure

Quatre chefs de projet sont responsables de sa gestion et de son avancement : Dr. Marek Ostaszewski (Université de Luxembourg), Dr. Alexander Mazein (Université de Luxembourg), Dr. Inna Kuperstein (Institut Curie) et Dr. Anna Niarakis (Université d’Evry, Université Paris-Saclay).

Maître de conférence à l’Université d’Evry – Paris-Saclay et chercheure à GenHotel, laboratoire génopolitain dédié aux maladies complexes et à la polyarthrite rhumatoïde, Dr. Anna Niarakis est activement impliquée depuis l’origine du projet sur différents axes :

  • conception et gestion du projet,
  • construction de la carte,
  • développement des pipelines pour l’analyse des données, modélisation dynamique.

Avec Vidisha Singh, thèsarde à GenHotel et Sara Sadat Aghamiri, Ingénieure INSERM à l’Hopital Saint-Louis et à GenHotel, elles construisent des graphes des mécanismes biologiques impliqués dans la maladie en utilisant la notation SBGN (Systems Biology Graphical Notation Scheme) et les identifiants MIRIAM (Minimum Information Required In The Annotation of Models).
Elles s’appuient sur leur expertise pour la construction des cartes moléculaires à grande échelle, la carte de la polyarthrite rhumatoïde ayant été très récemment publiée (voir la carte).

Dr. Niarakis est également coordinatrice pour la partie « Bioinformatics analysis and computational modelling » du projet COVID-19 Disease Map. Le logiciel CaSQ, qu’elle développe avec Dr. Sylvain Soliman, équipe-projet Lifeware, INRIA-Saclay, récemment publié dans la revue Bioinformatics (lire l’article) est utilisé pour produire des modèles discrets exécutables à grande échelle à partir des cartes moléculaires.

Les missions du projet COVID-19 Disease Map en bref :

La carte moléculaire COVID-19 fournira :

  1. une ressource de haute qualité, complète et facilement accessible basée sur la conservation humaine ;
  2. des solutions intégrées d’exploration de texte et d’exploration de l’information assistée par l’IA pour une conservation et un enrichissement de contenus améliorés ;
  3. un accès libre, du contenu réutilisable et interopérable qui s’interface avec d’autres bases de données et référentiels de données ;
  4. une plate-forme d’analyse des données multi-omiques assistée par carte de la maladie, de réorientation des médicaments et de plateforme d’intégration des données cliniques ;
  5. un modèle mécaniste pour le développement de modèles informatiques pour des simulations in silico de perturbations combinées (KO, KI) et des prédictions de nouvelles cibles thérapeutiques ;
  6. un « hub » communautaire qui peut aider à développer des technologies de pointe pour les défis médicaux à venir.

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Article posté le 5 mai 2020

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