CRAN - Campus Sciences
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Projet Biologie intégrative : cybErnétique des nano-thérApies par rayonneMent (BEAM)
Animateur : Thierry Bastogne

Développement de méthodes innovantes de traitement des tumeurs cérébrales pouvant associer nanoparticules multifonctionnelles, imagerie et rayonnement ionisant ou non-ionisant. Il s'agit d'un projet interdisciplinaire intégrant oncologie, biologie et sciences de numérique.

Mots-clés: tumeurs cérébrales, chirurgie, thérapies par rayonnement, nanoparticules, identification de systèmes dynamiques, contrôle, traitement d'images.

Membres

Membres Domaine Statut
M. Barberi-Heyob Biologie PU
B. Faivre Biologie PU
C. Boura Biologie MCU
N. Thomas Biologie MCU
M. Zaiou Biologie MCU
K. El Alaoui Lasmaili Biologie PhD
M. Toussaint Biologie PhD
H. Ding Biologie PhD
S. Pinel Biologie IR
V. Jouan-Hureaux Biologie IE
A. Chateau Biologie Tech
D. Meng Biologie Tech
T. Bastogne (Animateur) Automatique PU
T. Boukhobza Automatique PU
J.-M. Moureaux Traitement d'images PU
A. Richard Automatique PU
M. Thomassin Automatique MCU
Y. Gaudeau Traitement d'images MCU
J.-B. Tylcz Automatique PhD
P. Retif Radio-physique PhD
M. Ben Abdallah Traitement d'images PhD
T. Obara Automatique PhD
A. Bourguignon Automatique IE
L. Taillandier Médecine PU-PH
M. Blonski Médecine PH
P. Chastagner Médecine PU-PH
F. Plénat Médecine PU-PH

 

Objectifs

Les objectifs biologiques du projet sont :

  • la caractérisation biologique des nanostructures multifonctionnelles et l'amélioration de leur sélectivité;
  • l'évaluation de thérapies (avec ou sans nanoparticules) guidées par imagerie ;
  • la caractérisation dynamique et fonctionnelle des effets vasculaires.

Tous ces points sont traités dans le cadre interdisciplinaire de la biologie intégrative à l'aide notamment d'outils et de méthodes issus des sciences du numérique. Nos travaux dans ce domaine traitent :

  • du contrôle temps-réel de l'efficacité thérapeutique et du placement optimal de fibres optiques en thérapie photodynamique ;
  • du contrôle optimal sous contraintes et la planification adaptative en radiothérapie ;
  • de l'archivage et l'évaluation de la qualité des images médicales pour la télé-chirurgie ;
  • de l'analyse structurelle de réseaux biologiques pour comprendre les mécanismes de résistance aux traitements.

Tous ces travaux ont un problème commun: la détermination de modèles mathématiques soit à partir de petites séries de données soit à partir de masses de données. Certains points de ce projet sont développés et appliqués en collaboration avec les projets DART, SiMul et STICMo du département SBS. Le traitement de problèmes théoriques émergents est mené en collaboration avec le département CID (Contrôle, Identification et Diagnostic) du laboratoire.

Collaborations

Le développement d'approches de modélisation probabiliste des systèmes biologiques fait l'objet d'une collaboration avec l'équipe-projet BIGS (BIology, Genetics and Statistics) de l'INRIA Nancy-Grand Est. Au plan local, nous souhaitons également renforcer notre coopération avec le LRGP et le LCPM au sujet de la fonctionalisation des nano-plateformes. Au plan national, nos travaux sont menés en collaboration avec l'INSERM (U703, Lille), le LPCML (Lyon), le CEA-LETI (Grenoble) et le CEMES (Toulouse) et l'équipe d' E. Mandonnet (H. Lariboisière, Paris)
Au plan international, nos travaux font l'objet de collaborations avec nos partenaires de la Grande Région : Université de Liège (projet GIGA, Belgique) et le laboratoire Norlux Neuro-Oncology (CRP Santé, Luxembourg), mais également avec les Universités d'Innsbruck (Austria) et du Michigan (USA).