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Les systèmes biologiques sont uniques par la complexité de leur fonctionnement et de leur régulation et l'étude intégrée des multiples niveaux qui concourent au comportement final de ces systèmes représente aujourd’hui un nouveau défi pour la communauté scientifique. Grace aux quantités toujours croissantes de données qui décrivent par le détail chacun des composants du système, de nouvelles opportunités s’offrent pour développer des approches de modélisation descriptive et prédictive. Ces développements sont applicables à l'ensemble du domaine de la science des systèmes complexes, depuis les réseaux sociaux jusqu'à la finance.
En médecine, cette prise de conscience ‘systémique’ a fait émerger un nouveau champ de recherche interdisciplinaire : la médecine translationnelle. Ce domaine ambitionne de comprendre et exploiter la diversité des manifestations cliniques et phénotypiques des maladies chez les patients pour mieux comprendre et modéliser l’émergence et l’évolution des maladies. A terme, ces développements ont pour vocation d’aboutir à des traitements optimisés et personnalisés.
L'équipe "Systèmes Complexes et Bioinformatique translationnelle" couvre donc un large spectre de recherches en informatique, allant de la bioinformatique à l'intelligence artificielle. Les questions que nous abordons se focalisent d’une part, sur la façon d'identifier les points critiques dans un système biologique complexe et d’autre part, sur la façon de prédire l'impact des perturbations (mutations, médicaments, par exemples) sur la stabilité et le comportement du système. Cela nécessite une modélisation théorique multi-échelle et multimodale des fonctions biologiques et de leurs régulations qui sous-tendent les phénotypes observés, et ce, dans un contexte de prise en compte de leurs interactions dynamiques avec l’environnement.
Ses thèmes de recherche sont :
LBGI a une longue expérience dans l’analyse, l’annotation et la fouille de données biomédicales. Notamment, dans le domaine des maladies génétiques rares, le LBGI cherche à identifier les associations entre génotype et phénotype et à comprendre les patterns et tendances dans les données. Les méthodes traditionnelles, qui ont été fructueuses dans l’étude de systèmes simples, trouvent leurs limites lorsqu'elles sont appliquées à des systèmes dynamiques complexes, où le patrimoine génétique de chaque patient sous-tend un grand nombre de variations qui interagissent les unes avec les autres produisant des effets depuis le niveau atomique jusqu’à l'organisme.
SONIC possède une expertise complémentaire dans la modélisation des systèmes complexes et les algorithmes d'optimisation inspirés de la nature, avec des applications dans divers domaines, allant de la détermination des structures cristallographiques jusqu’à l’optimisation des parcours pédagogiques en e-learning ou la gestion des dossiers médicaux numériques.
Les membres de l'équipe participent à des projets de recherche en collaboration avec d'autres laboratoires de recherche ou entreprises. Ces travaux s'appuient sur deux plateformes logicielles.
La vie de l'équipe est rythmée par ses réunions d'équipe, l'accueil de chercheurs, et l'organisation de manifestations. L'équipe propose régulièrement des offres de stages, thèses et post-doc.
L'équipe est située sur les sites de la faculté de médecine à Strasbourg et de Télécom Physique à Illkirch.