La recherche cardiovasculaire apporte de nouvelles solutions cliniques

Des chercheurs européens créent l’humain physiologique virtuel (VPH), un modèle entièrement informatisé du corps. Un projet financé par l’UE entendait donc améliorer les soins cardiovasculaires, et plusieurs résultats sont mis en œuvre par l’industrie. Son objectif vise à transformer la science fondamentale en pratiques médicales qui profiteront aux patients et amélioreront les normes de soins.

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  Infocentre

Published: 19 January 2021  
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La recherche cardiovasculaire apporte de nouvelles solutions cliniques

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© SciePro, #315092270, source:stock.adobe.com 2021

«Une expression clé associée au VPH est celui de médecine personnalisée», explique John Fenner, membre de l’équipe de coordination du projet VPH-CaSE, et maître de conférences en physique médicale à l’Université de Sheffield, Royaume-Uni. «Prenez les médicaments par exemple. En règle générale, un médecin pourrait prescrire des doses légèrement différentes selon le poids du patient. Mais plus sommairement, les décisions relatives aux médicaments prescrits ont tendance à reposer sur des groupes de population distincts, et il s’agit en général d’une solution unique.»

L’approche VPH entend résoudre ce problème en recourant à des modèles informatisés, qui s’appuient sur une meilleure compréhension du fonctionnement du corps humain dans son ensemble. Ainsi, il est possible d’éliminer des médicaments inefficaces avant qu’ils ne soient testés, ce qui permettrait d’économiser des milliards dans le développement des médicaments. «Cela permettrait de proposer des traitements plus efficaces, adaptés à la personne et entraînant moins d’effets secondaires», ajoute John Fenner. «Il en va de même pour les prothèses et les instruments médicaux.»

Un autre élément important du VPH est la modélisation multi-échelle, simulant et reliant les processus du «macro» vers le «micro». Comprendre les os au niveau macroscopique (par exemple, la solidité, le poids, la raideur, etc.) ne suffit pas pour développer une prothèse efficace; vous devez également penser aux impacts au niveau cellulaire. «Imaginez que vous allez à la salle de sport», explique John Fenner. «Si vous soulevez des poids, vos muscles se développeront en raison des micro-changements qui surviennent dans vos cellules musculaires. Ce dont nous avons besoin, c’est d’une modélisation qui couvre toutes ces échelles, de la structure du squelette aux processus cellulaires.»

Améliorer les soins cardiaques

Dans le cadre de l’initiative VPH, le projet VPH-CaSE, financé par l’UE, a été lancé en 2015 dans le but de proposer de nouveaux outils et méthodes potentiels pour améliorer les soins cardiaques. Le projet, financé par le biais du programme Marie Skłodowska-Curie de l’UE, a rassemblé 14 brillants chercheurs en début de carrière invités à examiner une série de sujets, du comportement des cellules cardiaques à une étude de populations. «Toutes ces recherches ont alimenté le travail des autres», souligne John Fenner. «Cette fertilisation croisée, recourant à d’autres découvertes et modèles pour alimenter vos propres recherches, fait partie de la philosophie de VPH.»

Les 14 projets de recherche portaient sur trois groupements principaux, couvrant la fonction du tissu cardiaque et l’assistance cardiaque, l’hémodynamique cardiovasculaire (l’étude de la circulation sanguine) et le diagnostic fondé sur les images. Les partenaires industriels et cliniques ont été impliqués, apportant à l’équipe de chercheurs leur précieuse expérience professionnelle, et donnant l’assurance que leurs projets entendaient relever des défis concrets.

«Certains étudiants ont été envoyés dans de petites entreprises pour contribuer à la création et au test de meilleurs équipements d’imagerie médicale», ajoute John Fenner. «Pour un établissement universitaire comme le nôtre, ce genre de coopération avec l’industrie est inespéré.»

Un avenir brillant

Andrew Narracott, collègue de John Fenner à l’Université de Sheffield, décrit le projet VPH-CaSE comme une nouvelle étape dans la voie vers une médecine personnalisée et une meilleure technologie de diagnostic médical. «La route est longue, nous avons un long chemin à parcourir, mais vous devez avancer étape après étape pour parvenir à vos objectifs», explique-t-il.

«On peut dire qu’une bonne mesure de notre réussite est la qualité de la formation dispensée à nos étudiants. Il est gratifiant de voir qu’ils se lancent ensuite dans la recherche ou l’industrie. Un de nos étudiants travaille aujourd’hui au National Physical Laboratory (le laboratoire national britannique des normes de mesures). Pour nous, c’est une grande réussite.»

En outre, certaines technologies développées durant le projet sont améliorées. Par exemple, un système de test par ultrasons évolue désormais pour devenir un nouvel outil destiné à tester les systèmes d’imagerie par résonance magnétique (IRM).

«Nous développons notre collaboration avec des PME instaurée durant le projet VPH-CaSE, afin de commercialiser les technologies, le cas échéant», poursuit John Fenner. «Un de nos étudiants a poursuivi ses travaux avec l’industrie pour contribuer à développer des solutions informatiques destinées à jouer un rôle dans les interventions chirurgicales. Ces interactions en cours démontrent comment des idées susceptibles d’améliorer les soins cardiovasculaires ont été reprises par l’industrie et les chercheurs.»

Selon John Fenner, un avantage plus large du projet est sa contribution à la mentalité du public sur la valeur des méthodes informatiques en médecine. «Un moment important a été notre participation à une exposition artistique à Londres», explique-t-il.

«Une des technologies de modélisation développée dans le cadre du projet a été présentée comme faisant partie d’une sculpture dynamique. Cet exercice était très enrichissant et il nous a fourni une perspective radicalement différente sur notre recherche. L’interaction avec le public a également contraint nos chercheurs à penser leurs travaux différemment, de peut-être tenir davantage compte de leurs bénéfices pour la société. Cette perspective plus large s’avérera très précieuse pour leurs carrières.»

Détails du projet

  • Acronyme du projet: VPH-CaSE
  • Participants: Royaume-Uni (Coordinateur), France, Italie, Pays-Bas
  • Numéro du projet: 642612
  • Coût total: EUR 3 700 187
  • Contribution de l'UE: EUR 3 700 187
  • Durée: Janvier 2015 à décembre 2018

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