Composition génétique de populations cellulaires et sauvetage évolutif – SIFREP

Le cancer représente un défi important pour la société, les traitements actuels étant à la fois éprouvants et coûteux. Malgré ces efforts, les traitements peuvent parfois être inefficaces, en raison d’apparition de résistances suite à des phénomènes de « sauvetages évolutifs ». Un tel phénomène se produit lorsque des cellules, initialement sensibles à un traitement, subissent une mutation qui les rend résistantes, une sous-population de cellules peut alors croître de manière incontrolée malgré le maintien de la thérapie. L'objectif de ce projet est d'étudier la composition génétique d'une population cellulaire soumise à un tel « sauvetage » en développant et en analysant des modèles stochastiques adaptés, afin de mieux comprendre ce phénomène.

Plus précisément, nous souhaitons développer des modèles, basés sur des processus stochastiques, qui détailleront les événements de divisions, de mort, d'acquisition de mutations résistantes et de mutations neutres (i.e. celles qui n'affectent pas la croissance individuelle) de chaque cellule. Nous nous intéressons à un contexte multi-échelle, dans lequel la population sensible initiale est grande et la probabilité d'acquérir une résistance est faible.

Notre objectif est d'étudier le « spectre de fréquence des sites » (SFS), outils statistique qui décrit la distribution des mutations neutres au sein d'une population, accessible grâce au séquençage ADN. Nous nous intéressons particulièrement aux mutations neutres partagées par une proportion significative de la population, un domaine relativement peu étudié. En outre, nous visons à établir des convergences en loi pour le SFS, pour fournir des indicateurs fiables dans le cas de données réelles où le nombre de réplicas est limités. Enfin, nous développerons des estimateurs du taux de croissance de la population, des taux de mutation et du temps d'apparition des résistances à partir des données du SFS.