L’IRIC, Institut de Recherche en Immunologie et Cancérologie décrit dans une publication du 7 mars 2017 comment l’apport des big data dans la biologie des systèmes permet d’optimiser la recherche en simplifiant la compréhension de pathologies complexes.
En cancérologie, mesurer et analyser à l’aide d’outils bio-informatiques des milliers de paramètres pour chaque tumeur facilite l’évaluation des effets d’un médicament sur l’ensemble des réseaux de gènes et permet de regrouper les patients dans l’objectif de les orienter vers des thérapies ciblées.
La biologie des systèmes, ou biologie systémique, est un domaine académique visant à intégrer différents niveaux d’information dans l’optique d’améliorer la compréhension du fonctionnement des systèmes biologiques : cette approche consiste à obtenir l’image la plus globale d’un mécanisme ou d’un phénomène biologique.
En pratique, il s’agit de représenter la complexité des systèmes biologiques comme un ensemble de réseaux dont on peut analyser les interactions.
En biologie, obtenir une vue d’ensemble d’un phénomène nécessite l’intervention d’outils bio-informatiques pour analyser les données « big data » que les scientifiques doivent intégrer, analyser et interpréter afin d’établir des conclusions pertinentes.
Plusieurs types de données sont désormais accessibles aux chercheurs qui peuvent ainsi nourrir et étayer leurs travaux : le concept appliqué à la génomique (étude de l’ensemble des gènes d’une cellule ou d’un organisme) a été décliné, conduisant à l’émergence de la protéomique (étude de l’ensemble des protéines), la métabolomique (étude de l’ensemble des métabolites) voire dernièrement la microbiomique. Ces données ont été obtenues par des expérimentations à haut débit rendues possibles par la miniaturisation et l’automatisation des techniques de laboratoires.
Appliquer l’approche multidisciplinaire de la biologie des systèmes au domaine de la cancérologie en combinant les nouvelles technologies, l’informatique, les modélisations mathématiques, l’ingénierie et les sciences physiques permet d’avoir une vue d’ensemble des mécanismes de contrôle des fonctions cellulaires.
Néanmoins, un gène pouvant se révéler être pro- ou antitumoral selon le contexte, la modélisation des phénomènes biologiques peut demeurer complexe.
Les recherches menées à l’IRIC sont ancrées sur cette approche, les projets dans le domaine de la biologie des systèmes bénéficient du support de 11 plateformes technologiques de pointe. Ces dernières sont conçues pour appuyer la recherche intégrative et offrent plusieurs services aux usagers de l’IRIC, de l’Université de Montréal et de la communauté scientifique, académique et industrielle.