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Voilà la Webcam :
Le cancer est l'une des causes majeures de décès dans le monde (en particulier dans les pays en développement), avec environ 11 millions de personnes diagnostiquées et environ 7 millions de personnes qui meurent chaque année. Les prévisons de l'Organisation mondiale de la santé sont d'environ 9 millions de morts en 2015 et de 11,5 millions de décès en 2030 par cancer.
Le cancer est un sujet très important de la recherche médicale, mais de façon assez inattendue aussi de la recherche en mathématiques appliquées.
Le processus démarre avec la division incontrollée de quelques cellules. les déchets sont expulsés à la surface de la tumeur. Une fois que la tumeur atteint une certaine taille les propriétés des bords de la tumeur se modifient en raison de l'importance des déchets. Elle devient plus agressive.
Les mathématiques sont déjà utilisées pour modéliser la croissance de tumeurs cancéreuses dans la phase pré-invasive. Une équipe de l'université de Dundee est en train de concevoir un modèle global de croissance. Un tel modèle doit fonctionner sur plusieurs niveaux, sub-cellulaire, cellulaire et macroscopique. L'objectif de ce projet est de simuler un cancer virtuel afin d'améliorer les traitements.
La partie continue du modèle serait composée d'un système d'équations de réaction-diffusion modélisant les modifications de concentration des substances chimiques libérées dans les cellules de la tumeur et les tissus environnants les changements qui en résultent pour les tissus et la tumeur.
Ce sont visiblement des équations identiques à celles permettant de modéliser la diffusion des pigments donnant naissance aux tâches et rayures du pelage de certains animaux.
Alors que les problématiques environnementales liées aux espèces invasives prennent de plus en plus d'ampleur aux Etats-Unis, notamment en raison des dégâts occasionnés sur les espaces boisés des rocheuses et des Appalaches, des chercheurs de l'université californienne UC Davis ont tenté d'évaluer avec plus de précisions les facteurs influençant la propagation d'une espèce animale. Alan Hasting (chercheur à l'université UC Davis) et Brett Melbourne (maître de conférence à l'université du Colorado) ont rendu public les résultats de leur recherche portant sur la difficulté d'évaluer le potentiel invasif d'une espèce donnée.
Si la détermination de la vitesse moyenne de dispersion d'espèces invasives a fait l'objet de nombreuses études, peu de recherches portent actuellement sur l'évaluation du potentiel invasif d'espèces données. Publiés dans la revue Science du 18 septembre 2009 et financés par la "National Science Foundation" [3], ces récents travaux soulignent la difficulté de prédire les comportements malgré la prise en compte d'incertitudes telles que la variabilité environnementale, démographique ou génétique.
Deux méthodes existent actuellement pour déterminer le potentiel invasif d'une espèce et tenter d'anticiper les invasions. La première consiste à faire appel à la modélisation en évaluant les paramètres d'entrée. La seconde vise à extrapoler les résultats obtenus à partir d'observations et de données de terrain. Les chercheurs ont utilisé ces deux outils pour évaluer le degré d'incertitude du potentiel invasif du coléoptère "Tribolium Castaneum". Recréant 30 écosystèmes d'accueil identiques, ils ont étudié les déplacements et comportements de 600 coléoptères sur 13 générations. Ces expériences de laboratoire, couplées à un modèle mathématique, ont mis en évidence un degré de déplacement différent selon les générations, certaines se déplaçant sur l'ensemble du terrain d'étude alors que d'autres se contentaient d'occuper le tiers de l'espace.
Ces résultats soulignent donc la difficulté de cataloguer l'ensemble des facteurs influençant le comportement invasif d'une espèce. En effet, la variabilité intrinsèque à chaque espèce aurait une influence non négligeable sur sa propagation dans un écosystème d'accueil.
Source: Bulletins électroniques
Photo: JR Guillaumin
Voir aussi les très belles photos de coléoptères de Paula FJ
La crise est un cas magnifique pour un chercheur ; un cas intéressant, comme dirait un médecin d'un malade": Pierre-Louis Lions
Un article très interessant du Monde.fr
La crise permet de mieux cerner les faiblesses des modèles mathématiques. Quatre défis attendent les chercheurs.
La fiabilité des données
Gérer la pénurie
Les intéractions entre les acteurs
Mieux considérer les risques
Une simulation numérique montre le glacier du Rhône tel qu'il était en 1874 et tel qu'il sera probablement en 2100. Jamais une telle démarche n'a porté sur une si longue période et n'a pris en compte des données et modèles aussi complexes. Fruit d'une collaboration entre les deux Ecoles polytechniques fédérales, ces travaux vont servir à tous les acteurs concernés par l'état des glaciers.
L'article complet de l'EPFL : ICI
La page de Guillaume Jouvet avec les animations vidéos: ICI
