Résumé : La population vieillissant de plus en plus, des pathologies associées de plus en plus importantes sont apparues comme les cancers, les amyloïdoses, les pathologies associées à l’obésité et/ou aux problèmes cardiovasculaires.

Au moyen des méthodes in silico de modélisation moléculaire les interactions des macromolécules impliquées entre les cellules (dans la zone appelée matrice extracellulaire) sont étudiées et disséquées permettant d’accéder aux compréhensions fines aux échelles atomique, moléculaire et supra-moléculaire de ces interactions et conduisant à l’identification de molécules potentiellement actives.

Depuis quelques années, l’utilisation des simulations numériques s’appuyant sur les potentialités du HPC et plus récemment sur celles des processeurs GPU, mais aussi de nouvelles méthodes de visualisation, nous ont permis tout à la fois d’aborder des systèmes de plus en plus complexes, sur des temps de simulations plus longs permettant d’aborder la dynamique des systèmes et de certaines de leurs zones cryptées.

Dans cet exposé, seront présentés quelques exemples de molécules identifiées comme ayant des potentialités bioactives sur des macromolécules de la matrice extracellulaire, et qui sont testées tout à la fois sur différents modèles cellulaires in vitro mais aussi sur des tests in vivo. Les images pré-cliniques générées sont reconstruites sur serveur GPU et avec pour objectif la reconstruction en 3D et en temps réel sur différentes modalités d’imagerie. Enfin, les développements du criblage virtuel de cibles thérapeutiques pour ces molécules, en collaboration avec la société BULL, seront présentés et les futurs développements exposés.

Biographie : Manuel DAUCHEZ Physicien de formation, j’ai très rapidement orienté mes activités de recherche dans la compréhension des mécanismes biologiques par modélisation moléculaire et simulations numériques. J’ai utilisé de nombreuses méthodologies dédiées à l’obtention des relations structures/fonctions/dynamique de différentes classes de macromolécules biochimiques (saccharides, acides nucléiques, peptides et protéines) seules ou en interaction. Depuis une dizaine d’années, je concentre les activités de recherche dans des applications à finalité biologique sur des molécules de la matrice extracellulaire (zone entre les cellules), dans des projets intégrés concernant des pathologies associées au vieillissement et aux problèmes qui en découlent (cancers, pathologies cardiovasculaires et/ou dermatologiques). Ces travaux conduisent par méthodes in silico à l’identification de nouvelles molécules à potentialité thérapeutique, caractérisées expérimentalement, testées et validées biologiquement sur des tests in vitro ou in vivo..

Identification des interactions de la partie terminale de la thrombospondine et du récepteur CD47	Solvatation de la partie terminale de la thrombospondine
Comparaison des parties terminales de la thrombospondine	Identification des zones cryptées de la thrombospondine
Tumeur traitée par le TAX2 issue de la modélisation des zones cryptiques de la Thrombospondine