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Carte informatique des mécanismes biologiques du Covid-19


La COVID19 Disease Map a été publiée le 19 octobre 2021 dans Molecular Systems Biology. Cette carte informatique, interactive et en libre accès, regroupe tous les mécanismes moléculaires connus de la maladie responsable de la plus grande pandémie jamais vécue.
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COVID-19 Disease Map COVID-19 Disease Map

Cette carte est le fruit de l’effort collectif d’une communauté représentant aujourd’hui 277 chercheurs de 120 institutions dans 30 pays. Anna Niarakis, enseignant-chercheur en biologie computationnelle des systèmes au sein du laboratoire génopolitain GenHotel, sous tutelle de l’Université d’Evry Paris-Saclay, fait partie des quatre coordinateurs de ce grand projet.

La COVID19 Disease Map est une représentation graphique des mécanismes moléculaires liés à la maladie, ouverte en libre accès à la communauté scientifique internationale. Elle propose des outils pour une exploration visuelle des divers mécanismes impliqués sous la forme de diagrammes interactifs

COVID19 Disease Map : Carte de l’ensemble des mécanismes moléculaires impliqués dans la maladie
COVID19 Disease Map : Carte de l’ensemble des mécanismes moléculaires impliqués dans la maladie

Cette carte du Covid-19 a été construite comme un environnement complexe de plateformes et de logiciels. Elle est alimentée par les données de la littérature, puisées notamment en explorant les textes par intelligence artificielle. Les interactions moléculaires impliquées dans la maladie sont présentées sous la forme de diagrammes mettant en jeu les gènes et protéines concernés, accessibles sur trois plateformes indépendantes mais interopérables.

Ecosystème de plateformes informatiques et logiciels constituant la COVID19 Disease Map
Ecosystème de plateformes informatiques et logiciels constituant la COVID19 Disease Map

La COVID19 Disease Map n’est pas une représentation figée de la maladie. En plus de la visualisation des voies biologiques impliquées, l’utilisateur peut agir sur chaque élément, protéine, gène…, en observant l’effet produit par son activation ou sa suppression. Elle met également à disposition des scientifiques des modèles informatiques pour simuler et analyser l’effet de perturbations comme une réaction inflammatoire, la prolifération du virus…, ou l’effet d’un médicament.

Dans l’article paru dans Molecular Systems Biology, l’efficacité de l’outil est illustrée par trois études de cas. Elles montrent que les analyses réalisées avec la COVID19 Disease Map sont non seulement cohérentes avec les résultats rapportés dans la littérature, mais fournissent aussi des pistes d’explication. Les exemples montrent comment les diagrammes peuvent être superposés à des données d’expression génique, par exemple pour déterminer les types cellulaires les plus sensibles à l’entrée du virus et identifier les processus affectés.

Faire face à de nouvelles vagues épidémiques

Cette approche inédite de la pandémie de coronavirus a permis de tirer parti de l’expertise de toute une communauté bioinformatique internationale pour la lutte contre le SARS-CoV-2. Le consortium, constitué de près de 300 chercheurs aujourd’hui, poursuit avec la même dynamique l’effort lancé au cœur de la pandémie. L’outil accélère la recherche de signatures de prédisposition au Covid-19 et permet de prioriser les candidats médicaments. Une telle stratégie peut aider à faire face à de nouvelles vagues de Covid-19 ou à des pandémies similaires.

Une nouvelle approche des maladies complexes et mécanismes biologiques

Au-delà de la crise sanitaire, l’exemple de la COVID19 Disease Map est l’illustration d’une transformation de l’approche des maladies humaines, et plus largement des mécanismes biologiques. Les recherches sur les systèmes biologiques dépendront de plus en plus de la capacité d’intégration et d’analyse de données nombreuses et diverses, du partage des connaissances et des interactions entre biologistes, bio-informaticiens et cliniciens. Ainsi à Genopole, le laboratoire GenHotel spécialisé dans l’étude des maladies complexes mise sur la discipline émergente de la biologie computationnelle des systèmes pour ouvrir de nouveaux champs d’exploration.

Références

COVID19 Disease Map, a computational knowledge repository of virus–host interaction mechanisms. Mol Syst Biol (2021)

Accéder à la COVID19 Disease Map

Le premier retour sur projet COVID19 Disease Map

Article posté le 25 novembre 2021

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