{"id":2427,"date":"2023-05-26T21:08:24","date_gmt":"2023-05-26T19:08:24","guid":{"rendered":"https:\/\/bgene.fr\/?p=2427"},"modified":"2026-06-30T13:23:25","modified_gmt":"2026-06-30T13:23:25","slug":"in-silico-la-revolution-des-simulations-informatiques","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bgene.fr\/en\/in-silico-la-revolution-des-simulations-informatiques\/","title":{"rendered":"In silico : la r\u00e9volution des simulations bioinformatiques"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">Dans le monde des <a href=\"https:\/\/www.bgene.fr\/en\/biotechnologies\/\"><strong><span style=\"text-decoration: underline;\">biotechnologies<\/span><\/strong><\/a>, l&rsquo;utilisation de simulations in silico a r\u00e9volutionn\u00e9 la fa\u00e7on d\u2019aborder la recherche et le d\u00e9veloppement. Elles sont devenues un outil puissant pour les chercheur\u00b7e\u00b7s car elles permettent d&rsquo;acc\u00e9l\u00e9rer le rythme de la d\u00e9couverte et de l&rsquo;innovation, en r\u00e9duisant le besoin d&rsquo;exp\u00e9riences co\u00fbteuses et chronophages.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Venez explorer avec nous les avantages de l&rsquo;in silico, et d\u00e9couvrez comment BGene utilise cette technologie de pointe pour innover dans le secteur des cosm\u00e9tiques ou de la recherche pharmaceutique.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Qu&rsquo;est-ce que la mod\u00e9lisation in silico ?<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>In silico en latin signifie \u00ab dans le silicium \u00bb ou \u00ab sur un ordinateur \u00bb<\/strong>, le silicium \u00e9tant le composant principal des puces \u00e9lectroniques. Ce terme r\u00e9cent (il est apparu en 1991) fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la simulation sur ordinateur, par opposition aux tests :<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00b7 <strong>In vivo<\/strong>, \u00ab au sein du vivant \u00bb, qui se d\u00e9roulent sur des \u00eatres vivants.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00b7 <strong>Ex vivo<\/strong>, \u00ab hors du vivant \u00bb, pratiqu\u00e9s sur des cellules extraites de leur organisme d\u2019origine.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u00b7 <strong>In vitro<\/strong>, \u00ab sous verre \u00bb, r\u00e9alis\u00e9s dans des conditions artificielles en \u00e9prouvettes ou en laboratoire.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&rsquo;in silico offre une alternative \u00e0 ces derniers tests, en permettant aux biologistes, chimistes, physicien\u00b7ne\u00b7s, ing\u00e9nieur\u00b7e\u00b7s, etc. de <strong>pr\u00e9dire les effets de prot\u00e9ines, de bact\u00e9ries, d\u2019enzymes, etc. sur des organismes vivants \u00e0 partir de simulations informatiques<\/strong>. L\u2019in silico aide aussi \u00e0 \u00e9tudier des ph\u00e9nom\u00e8nes difficiles \u00e0 observer exp\u00e9rimentalement et \u00e0 optimiser la conception de nouveaux produits et processus.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">L&rsquo;histoire de la simulation par ordinateur.<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Les simulations in silico repr\u00e9sentent tout un pan de la <a href=\"https:\/\/www.bgene.fr\/en\/la-bio-informatique-cest-quoi\/\"><strong><span style=\"text-decoration: underline;\">bioinformatique<\/span><\/strong><\/a>, un domaine qui combine la biologie et l&rsquo;informatique pour \u00e9tudier et analyser des donn\u00e9es biologiques telles que des s\u00e9quences d&rsquo;ADN, des prot\u00e9ines et des structures mol\u00e9culaires. Si les premi\u00e8res servaient avant tout des fins militaires et datent de la Seconde Guerre mondiale et du projet Manhattan (qui d\u00e9boucha sur la premi\u00e8re bombe atomique), la science in silico s\u2019est d\u00e9velopp\u00e9e \u00e0 partir des ann\u00e9es 1970 et a connu une nette acc\u00e9l\u00e9ration \u00e0 partir des ann\u00e9es 1990, gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019av\u00e8nement d\u2019internet et \u00e0 la croissance fulgurante des performances des ordinateurs.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En 2023, les simulations in silico permettent de <strong>faire le lien entre les disciplines num\u00e9riques et les sciences de la vie<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Les avantages de l&rsquo;in silico.<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">\u00c9conomiser plus de ressources.<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L\u2019un des avantages majeurs de l\u2019in silico est qu\u2019il permet de <strong>r\u00e9duire les co\u00fbts et le temps n\u00e9cessaire pour mener des exp\u00e9riences<\/strong>. Les chercheur\u00b7e\u00b7s peuvent explorer, valider ou invalider plus rapidement un grand nombre d&rsquo;hypoth\u00e8ses et de sc\u00e9narii, multipliant ainsi les possibilit\u00e9s de r\u00e9sultats probants.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Des informations fiables pour identifier et pr\u00e9venir les risques.<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Un autre atout de cet outil est sa capacit\u00e9 \u00e0 simuler des situations difficiles ou dangereuses, telles que des accidents industriels ou des catastrophes naturelles. Il permet de comprendre comment ces situations se produisent et de <strong>d\u00e9velopper des strat\u00e9gies de pr\u00e9diction ou de gestion de ces \u00e9v\u00e8nements<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">De nouveaux m\u00e9dicaments et solutions th\u00e9rapeutiques pour sauver des vies.<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L\u2019in silico est aussi <strong>de plus en plus utilis\u00e9 en m\u00e9decine<\/strong>, en particulier gr\u00e2ce \u00e0 la technologie du jumeau num\u00e9rique. Les simulations informatiques permettent aujourd\u2019hui de cr\u00e9er une r\u00e9plique virtuelle d\u2019un organisme. Ce jumeau num\u00e9rique sera ensuite utilis\u00e9 pour simuler des organes, des maladies et leurs traitements ou encore des interventions chirurgicales.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Coupl\u00e9s \u00e0 l\u2019intelligence artificielle, les jumeaux sont capables d\u2019apprendre, d\u2019aller rechercher des informations, d\u2019anticiper et de s\u2019adapter \u00e0 un environnement changeant. Si l\u2019on prend l\u2019exemple d\u2019une transplantation cardiaque (https:\/\/www.inria.fr\/fr\/innovaheart-jumeau-numerique-projets-europeens ) le jumeau num\u00e9rique d\u2019un patient pourra \u00eatre \u00e9tudi\u00e9 sous divers angles : la greffe elle-m\u00eame bien s\u00fbr, mais aussi la r\u00e9action du c\u0153ur aux traitements m\u00e9dicamenteux, \u00e0 la future activit\u00e9 physique, etc. Tout \u00e7a en prenant en compte la physiologie propre du malade.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L&rsquo;industrie pharmaceutique a \u00e9galement beaucoup recours aux simulations in silico pour <strong>acc\u00e9l\u00e9rer l&rsquo;\u00e9tude et le processus de d\u00e9veloppement de nouveaux m\u00e9dicaments<\/strong>, \u00e9valuer leur toxicit\u00e9 potentielle et optimiser leur efficacit\u00e9 avant les essais cliniques.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Un outil avanc\u00e9 de conception et de design.<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Enfin, les simulations num\u00e9riques peuvent servir \u00e0 <strong>optimiser la conception de nouveaux produits en testant diff\u00e9rents sc\u00e9narii<\/strong>. Par exemple, les constructeurs automobiles effectuent r\u00e9guli\u00e8rement des essais virtuels sur ordinateur pour s\u2019assurer de la s\u00e9curit\u00e9 de leurs v\u00e9hicules (avant bien s\u00fbr de faire des essais de terrain !). Ils peuvent ainsi r\u00e9duire le risque d\u2019\u00e9checs co\u00fbteux et acc\u00e9l\u00e9rer la mise sur le march\u00e9 de leurs voitures.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Cette liste de domaines o\u00f9 l\u2019approche in silico est utilis\u00e9e est loin d\u2019\u00eatre exhaustive. Les m\u00e9thodes de simulation virtuelle se d\u00e9veloppent \u00e0 grande vitesse et de nouvelles applications apparaissent tous les jours \u2013 ou presque.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Comment BGene travaille avec les mod\u00e8les in silico.<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dans <a href=\"https:\/\/www.bgene.fr\/en\/a-la-decouverte-du-laboratoire-de-microbiologie-de-bgene\/\"><strong><span style=\"text-decoration: underline;\">nos laboratoires<\/span><\/strong><\/a>, nos BGeners se servent de nos 4 modules de mod\u00e9lisation in silico pour\u00a0:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Rechercher et d\u00e9couvrir des processus biologiques potentiellement int\u00e9ressants, en parcourant les diff\u00e9rentes bases de donn\u00e9es disponibles \u00e0 l\u2019\u00e9chelle mondiale. <strong>PathwayFinder<\/strong> nous permet d&rsquo;<strong>identifier les r\u00e9actions cruciales permettant de convertir un substrat en une mol\u00e9cule d&rsquo;int\u00e9r\u00eat<\/strong>. En outre, il s\u00e9lectionne les s\u00e9quences g\u00e9n\u00e9tiques cl\u00e9s qui codent ces r\u00e9actions. Cet outil va m\u00eame au-del\u00e0, en anticipant des r\u00e9actions biochimiques structurellement similaires \u00e0 celles d\u00e9j\u00e0 r\u00e9pertori\u00e9es. Le r\u00e9sultat obtenu est une liste de voies m\u00e9taboliques, class\u00e9es par faisabilit\u00e9.<\/li>\n\n\n\n<li>Ensuite, <strong>HostFinder<\/strong> S\u00e9lectionner d\u00e9niche l&rsquo;h\u00f4te id\u00e9al qui recevra ces diff\u00e9rentes r\u00e9actions. Il fait le tri parmi diff\u00e9rents candidats \u00e0 un m\u00eame processus biologique, par calcul num\u00e9rique ou mod\u00e8le pr\u00e9dictif.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>Dezyme<\/strong> se charge ensuite de trouver les enzymes les plus efficaces pour d\u00e9clencher les r\u00e9actions m\u00e9taboliques identifi\u00e9es par le PathwayFinder. Les simulations in silico nous aident \u00e0 pr\u00e9dire les petites variations qui rendront nos enzymes plus efficaces et nos proc\u00e9d\u00e9s plus performants.<\/li>\n\n\n\n<li>Enfin, les donn\u00e9es des trois modules pr\u00e9c\u00e9dents seront regroup\u00e9es dans notre outil de bio-informatique <strong>MAD4Bio<\/strong>\u00ae (prononcer \u00ab\u00a0Mad for Bio\u00a0\u00bb) con\u00e7u par notre \u00e9quipe en 2018. MAD4Bio\u00ae nous permet de cartographier l&rsquo;int\u00e9gralit\u00e9 des voies m\u00e9taboliques de l&rsquo;h\u00f4te s\u00e9lectionn\u00e9 par PathwayFinder, sous forme d&rsquo;un r\u00e9seau unifi\u00e9. En se basant sur cette cartographie, MAD4BIO propose des modifications g\u00e9n\u00e9tiques pour optimiser ces voies, am\u00e9liorant ainsi la transformation du substrat en mol\u00e9cule d&rsquo;int\u00e9r\u00eat. Nous sommes alors en mesure de<strong> trouver des voies de biosynth\u00e8se non identifi\u00e9es pour les mol\u00e9cules naturelles ou de remplacer la chimie de synth\u00e8se pour produire naturellement des mol\u00e9cules non naturelles.<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-buttons is-content-justification-center is-layout-flex wp-container-core-buttons-is-layout-3e41869c wp-block-buttons-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-button\"><a class=\"wp-block-button__link wp-element-button\" href=\"https:\/\/www.bgene.fr\/en\/bioinformatique\/\">D\u00e9couvrez notre savoir-faire en bio-informatique<\/a><\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dans le monde des biotechnologies, l&rsquo;utilisation de simulations in silico a r\u00e9volutionn\u00e9 la fa\u00e7on d\u2019aborder la recherche et le d\u00e9veloppement. 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