Des scientifiques de l’Université de Galway ont créé des « bébés numériques », les premiers modèles informatiques avancés du corps entier qui simulent les processus métaboliques uniques des nouveau-nés et des bébés au cours de leurs 180 premiers jours de vie. Les modèles numériques intègrent différents types de données multiomiques, 26 organes, 6 types de cellules et plus de 80 000 réactions métaboliques.
Ouvrant la voie à un niveau plus profond de personnalisation en médecine pédiatrique, l’objectif de ces modèles informatiques est de faciliter l’étude de la physiologie et de la pathologie du nouveau-né, ainsi que d’aider les spécialistes à analyser comment la naissance dicte le microbiome d’un bébé. Le concept de « jumeaux numériques » n’est pas étranger à la médecine actuelle, mais jusqu’à présent, les modèles informatiques simulant le corps des bébés ou des nouveau-nés faisaient totalement défaut.
L’étude visant à développer et tester des « bébés numériques » a été publiée dans la revue Métabolisme cellulaire. Au total, 360 modèles ont été créés, incluant des paramètres spécifiques à certains organes et des informations détaillées sur les besoins énergétiques pour le développement du cerveau, la fonction cardiaque, l’activité musculaire et les processus de thermorégulation. L’ensemble du métabolisme des nouveau-nés et des nourrissons a pu être modélisé sur une période de 6 mois à compter de la naissance.
« Les bébés ne sont pas de simples adultes miniatures : ils possèdent des caractéristiques métaboliques uniques qui leur permettent de se développer et de grandir en bonne santé. Une partie essentielle de cette recherche consistait à identifier ces processus métaboliques et à les traduire en concepts mathématiques pouvant être appliqués dans le modèle informatique. Nous avons capturé le métabolisme d’une manière spécifique à un organe, ce qui offre l’opportunité unique de modéliser les besoins énergétiques d’un organe particulier, qui sont très différents chez les enfants par rapport aux adultes » – déclare l’auteur principal de l’étude Elaine ZaunsederUniversité de Heidelberg.
Selon l’étude, les modèles numériques étaient capables de prédire les réponses métaboliques à diverses stratégies thérapeutiques, ce qui souligne l’impact que les bébés numériques peuvent avoir sur la personnalisation de l’approche clinique. Le potentiel de personnalisation des modèles numériques a été démontré à l’aide données réelles de 10 000 nouveau-nésqui comprenait des informations telles que le sexe du bébé, son poids à la naissance et la concentration de métabolites.
L’une des voies d’exploration ouvertes par les bébés numériques est la recherche sur la manière dont le métabolisme d’un nouveau-né est influencé par la façon dont il est né. Des études montrent que le microbiome intestinal d’un bébé né par voie vaginale ressemble davantage au microbiome vaginal, tandis que le microbiome d’un bébé césarisé est similaire à celui trouvé dans l’environnement et sur la peau de la mère.
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2024-06-22 10:22:22
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