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    Déjouer l’Alzheimer avec les mathématiques

    Le professeur Habib Benali tente de prédire l’apparition de maladies neurodégénératives

    3 janvier 2018 | Karl Rettino-Parazelli - Ce contenu est réalisé en collaboration avec l’Université Concordia. | Santé
    Habib Benali enseigne au Département de génie de l’Université Concordia.
    Photo: Pedro Ruiz Le Devoir Habib Benali enseigne au Département de génie de l’Université Concordia.

    Le jour où la science permettra de prévenir et de traiter des maladies neurodégénératives comme l’Alzheimer ou le Parkinson n’est pas encore arrivé, mais on pourrait s’en approcher grâce au pouvoir des mathématiques.

     

    « Est-ce qu’un mathématicien a son mot à dire dans le cadre d’un processus de dégénérescence de type Alzheimer, par exemple ? Ma conviction profonde, c’est que oui », lance le professeur Habib Benali, qui enseigne au Département de génie de l’Université Concordia.

     

    À l’heure actuelle, les techniques d’imagerie permettent de plonger dans le cerveau humain et de déceler la présence d’une maladie neurodégénérative à un instant donné. Mais lorsque le diagnostic est posé, il est souvent trop tard, les traitements disponibles ne pouvant que limiter le développement ou les symptômes de la maladie.

     

    Parmi les nombreux chercheurs qui tentent d’offrir des solutions aux quelque 564 000 Canadiens atteints de la maladie d’Alzheimer ou d’une maladie apparentée, le professeur Benali emprunte une voie inattendue. Il utilise la modélisation mathématique et la neuro-imagerie pour prédire l’apparition de maladies plusieurs années avant qu’elles n’apparaissent.

     

    « Au lieu de détecter une maladie, qui est du domaine du diagnostic, le paradigme change un peu », explique le directeur scientifique intérimaire de PERFORM, un centre de recherche interdisciplinaire de Concordia consacré aux différents aspects de la santé humaine.

     

    Suivre la trajectoire

     

    Dans le cas de la maladie d’Alzheimer, les travaux d’Habib Benali s’intéressent notamment à la protéine tau. La présence de cette protéine dans certaines zones du cerveau peut être associée à un vieillissement normal ou au développement de la maladie.

     

    En recueillant des informations sur la physiologie et l’historique du patient étudié, le professeur tente donc d’établir ce qu’il appelle une « trajectoire ». Pour ce faire, il prend une « photo » du cerveau à un moment donné et bâtit un modèle mathématique tenant compte des caractéristiques du sujet pour prédire l’activité cérébrale future. Deux ans plus tard, il reprend une photo et vérifie si elle correspond aux prédictions du modèle mathématique.

     

    « Si ça tient la route, tant mieux. Sinon, on adapte les paramètres pour trouver les bons, dit-il. Le défi, c’est d’établir la trajectoire de développement physiologique de la maladie, et au même moment, de concevoir des outils d’intervention qui vont l’arrêter. »

     

    Traitement personnalisé

     

    L’approche du professeur Benali ouvre la porte à des traitements beaucoup plus personnalisés. « Nous ne sommes plus dans un modèle de prévision général », résume-t-il, en prenant l’exemple de la météo.

     

    Les météorologues peuvent prédire qu’il neigera à Montréal demain grâce à un modèle mathématique qui tient compte d’un ensemble de paramètres. Mais en réalité, il se peut qu’il y ait des précipitations au nord de l’île et que le sud soit épargné.

     

    De la même façon, un cerveau humain peut évoluer différemment d’un autre, d’où l’importance de tenir compte des caractéristiques spécifiques de chaque patient.

     

    Alors, peut-on espérer trouver sous peu un remède aux maladies d’Alzheimer et de Parkinson ? « C’est une question qui doit être traitée avec modestie », répond prudemment Habib Benali.

     

    « Je pense que nous sommes à une époque charnière, où la transdisciplinarité est une discipline en soi. On ne peut plus rester dans son domaine. Si on veut traiter cette question, il faut mélanger l’ensemble des expertises et l’ensemble des domaines, ajoute-t-il. J’ai bon espoir qu’on va de plus en plus arriver à trouver des outils qui vont aider à prévenir les maladies, mais cet espoir doit être tempéré, parce que la voie est longue et rude. »

    Entrevue avec le professeur Habib Benali
     













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