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Méthode d'``Adéquation
Algorithme Architecture''
Participants : Jean Clairambault, Daniel Claude.
Ce travail est mené dans le cadre du programme de recherche ``Automatique, Biologie et Santé'', soutenu par le GDR-PC AUTOMATIQUE.
Nous étudions actuellement le contrôle de cycles limites par stimulation intermittente des paramètres d'un système dynamique connu pour rendre compte d'oscillations biologiques observées chez un organisme multicellulaire bien étudié : la Drosophile.
L'évolution temporelle oscillatoire de la production de la protéine PER chez la Drosophile peut en effet être décrite par un système dynamique à temps continu de dimension 5[Gol95,Gol96]. À chaque mutant connu de la Drosophile est associé un paramètre caractérisant la vitesse de dégradation d'une forme particulière de la protéine. Cette vitesse de dégradation détermine le rythme endogène de production de la protéine, dont la période peut varier de 16 h à 28 h 30, celle de l'insecte ``normal'' étant de 24 h.
Dans le cas où une mutation génétique inverse (par une thérapie génique à déterminer) n'est pas possible -ce qui est à notre connaissance le cas actuellement en clinique humaine-, on détermine un schéma chronopharmacologique à même de corriger le cycle altéré en modifiant en particulier sa période. Chez la Drosophile perl, à période la plus longue, on montre que parmi les schémas d'administration pharmacologique classiques : bolus, perfusion continue, perfusion intermittente, c'est ce dernier mode qui, par inhibition de la traduction de l' ARN messager en protéine PER non phosphorylée, s'avère le plus performant. Il est ainsi possible de ramener le cycle de production de la protéine PER à une périodicité de 24 h[[36]].
Ce modèle, qu'on peut tenir pour un paradigme général en biologie (cf. par exemple [Mur89], 6.2), est susceptible de fournir ainsi un cadre théorique à l'évaluation de schémas chronopharmacologiques. On pense ici aux maladies dynamiques[BGadHM95], dans lesquelles un cycle physiologique est perturbé. Ce travail a pour ambition à terme d'aider le clinicien dans le choix d'une stratégie thérapeutique lui permettant de déplacer une situation pathologique, caractérisée par la modification d'un rythme biologique, vers une autre, physiologiquement plus acceptable[CN94,Cla95].