Combinaison de modèles biomathématiques neuro-inspirés avec des données précliniques et cliniques pour l’optimisation médicamenteuse dans l’épilepsie
Responsable(s) coordinateur(s) du projet : Mariam Al Harrach
Établissement coordinateur : Université de Rennes
Épilepsie, modélisation biomathématique, médicaments anticrises, électrophysiologie, mécanisme d’action, expérimentation in vivo, neurotechnologie
L’épilepsie est une maladie neurologique grave qui touche environ 65 millions de personnes dans le monde. En 2010, l’étude de l’OMS sur la charge mondiale de morbidité a classé l’épilepsie au deuxième rang des troubles neurologiques les plus lourds en termes d’années de vie corrigées de l’incapacité. L’objectif de ce projet est de résoudre le problème clinique difficile de la définition du traitement médicamenteux optimal dans le contexte spécifique de l’épilepsie.
En effet, pour 70 % des patients épileptiques, les médicaments anticrises (« anti-seizure drugs » ou ASDs) à long terme restent le pilier du traitement. Malgré l’approbation d’un grand nombre de médicaments antiépileptiques au cours des 25 dernières années, il n’y a pas eu d’amélioration significative de l’efficacité du traitement, et un tiers des patients souffrent d’une épilepsie réfractaire. Cette situation a conduit à la recherche de solutions alternatives pour la découverte de médicaments, telles que le criblage de médicaments, qui désigne le processus d’évaluation de nouveaux médicaments potentiels afin de déterminer leur efficacité dans la prévention ou le contrôle des crises d’épilepsie. Associées à des modèles d’épilepsie in vitro ou in vivo, les technologies de criblage de médicaments se sont révélées utiles pour évaluer la sécurité, l’efficacité et la pharmacocinétique (c’est-à-dire comment le médicament est absorbé et métabolisé) des médicaments antiépileptiques. Cependant, leur but n’est pas de déterminer l’approche thérapeutique optimale sur la base des ASDs déjà approuvés.
L’objectif principal du projet est de proposer une approche radicalement nouvelle pour résoudre ce problème. L’aspect le plus innovant est le développement de modèles computationnels (syn. biomathématiques) plausibles d’un point de vue neurobiologique et neurophysiologique afin d’identifier la meilleure mono- ou polythérapie en utilisant les ASDs actuellement disponibles en pratique clinique. Cette nouvelle approche présente un risque élevé en raison de son haut niveau d’innovation (aucune autre étude existante, à notre connaissance). Elle est également prometteuse car elle peut déboucher sur un outil clinique novateur (c’est à-dire une aide à l’optimisation du traitement médicamenteux) dont les patients atteints d’épilepsie ont grand besoin.
La stratégie de recherche s’articule autour de trois modules (WorkPackages) interdisciplinaires visant à établir une première preuve de concept de l’approche proposée et à évaluer les progrès attendus par rapport aux méthodes classiques de criblage de médicaments. Dans le WP1, nous développerons une modélisation informatique de la dynamique des ASDs au niveau cellulaire, au niveau de la population neuronale et au niveau du cerveau entier (jumeau numérique). L’objectif du WP2 est de valider expérimentalement les modèles computationnels proposés en utilisant des modèles expérimentaux in vivo. Ensuite, le WP3 vise à valider les modèles proposés chez des patients traités par médicaments anticrises.
Le consortium comprend des partenaires possédant une expertise reconnue et complémentaire en épileptologie clinique, neurobiologie et neurosciences computationnelles, ce qui constitue un atout majeur garantissant 1) un accès facile aux données cliniques (rapports et observations cliniques) dans une large cohorte de patients épileptiques et des données expérimentales de haute qualité enregistrées dans des modèles in vivo d’épilepsie.
En cas de succès, le projet CANDLE constituera une avancée technologique avec un impact clinique majeur.
| Unité | Tutelles |
| LTSI – Équipe CinetyKs – UMR 1099 (coord.) | Université de Rennes, Inserm |
| INS – Équipe DynaMaP – UMR 1106 | AMU, Inserm |
| INMED – Équipe « Codage neuronal et plasticité dans l’épilepsie » – UMR 1249 | AMU, Inserm, Marseille |
| INS – Équipe DynaMaP – UMR 1106 | AP-HM – La Timone, Inserm, Marseille |
| IHU VBHI – Équipe GIN | Université de Bordeaux, Inserm, Inria, CHU Bordeaux |
| CRCL – « Équipe Ribosome, Traduction et Cancer » | Inserm, Université Claude Bernard Lyon 1
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| Institut du Cerveau – Équipe NOVA« Interfaces neurovasculaires dans les tumeurs et malformations vasculaires cérébrales » | CNRS, Inserm, Sorbonne Université, AP-HP Pitié-Salpêtrière |
| Direction de la recherche | Hospices Civils de Lyon (HCL), AP-HP |

