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SUMMARY:Modélisation des Interactions entre croissance tumorale et répon
 se immunitaire
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UID:indico-event-14560@indico.math.cnrs.fr
DESCRIPTION:Speakers: Christian TAYOU FOTSO\n\nCette thèse est consacre
 ́e à la modélisation mathématique des interactions entre la croissa
 nce tumorale\, la réponse immunitaire qui peut avoir des effets à la f
 ois anti- et pro-tumoraux et l’environnement. En s’appuyant sur une de
 scription inspirée de la théorie des mélanges\, notre objectif est d
 e mieux comprendre la structuration spatiale du microenvironnement tumoral
  et\, à terme\, de prédire les risques de récidive ainsi que l’eff
 et des traitements d’immunothérapie\, en complément des approches cl
 assiques telles que la chirurgie ou la chimiothérapie. Ce travail repose
  sur un programme de simulations numériques et sur une confrontation ave
 c des données biologiques issues d’une technique innovante d’imageri
 e par cytométrie de masse\, permettant une cartographie exhaustive du mi
 croenvironnement tumoral des carcinomes épidermöıdes cutanés humain
 s. Pour ce faire\, nous introduisons tout d’abord un modèle mathémat
 ique basé sur la théorie des mélanges afin de décrire les interact
 ions entre le système immunitaire et la tumeur au sein de son microenvir
 onnement. Les équations du modèle prennent en compte la géométrie 
 de l’expansion tumorale ainsi que le déplacement des cellules immunita
 ires\, gouverné par des mécanismes de diffusion et de chimiotactisme. 
 Elles intègrent également les contraintes liées à l’apport en nu
 triments et en oxygène. En faisant varier certains paramètres\, l’ob
 jectif est d’identifier les leviers permettant d’influer sur ces inter
 actions\, avec des tests numériques en une dimension comme première e
 ́tape. Selon les valeurs paramétriques considérées\, le modèle pe
 ut reproduire des phases d’élimination\, d’équilibre ou d’évas
 ion tumorale\, mettant ainsi en évidence le rôle critique de l’appor
 t en oxygène et en nutriments dans la dynamique de croissance tumorale. 
 De plus\, les cellules immunitaires anti-tumorales apparaissent comme des 
 acteurs clés du contrôle de la croissance tumorale en maintenant un e
 ́tat d’équilibre\, tandis que les cellules pro-tumorales favorisent l
 ’échappement et l’expansion de la tumeur. Ensuite\, nous avons mis e
 n place un schéma numérique basé sur le cadre des volumes finis à 
 dualité discrète (DDFV) pour simuler ces écoulements de mélanges. 
 Avant d’appliquer cette méthode à un modèle plus complexe\, nous a
 vons d’abord étudié une version simplifiée\, ne décrivant que la
  croissance tumorale aux dépens de son environnement (fluides\, fibres\,
  matrice extra-cellulaire). L’une des principales difficultés réside
  dans la prise en compte d’une contrainte généralisant la condition 
 solénöıdale classique. Pour y remédier\, nous avons conçu un sche
 ́ma DDFV préservant cette condition\, validé par une série d’expe
 ́riences numériques en deux dimensions. Ces expériences\, motivées 
 par la simulation d’écoulements biologiques issus de la modélisation
  de la croissance tumorale\, nous ont permis de tester différents types 
 de conditions aux limites pour le champ de vitesse. Enfin\, nous exploiton
 s cet outil numérique pour étudier la croissance tumorale\, son intera
 ction avec l’environnement\, ses besoins en nutriments et en oxygène\,
  ainsi que les effets de la réponse immunitaire. Une série d’expér
 iences numériques en deux dimensions met en évidence les caractérist
 iques essentielles de l’organisation spatiale influençant l’expansio
 n tumorale et l’efficacité de la réponse immunitaire. En particulier
 \, nos simulations révèlent des phases d’équilibre où une tumeur
  résiduelle est maintenue sous contrôle par le système immunitaire. 
 Elles montrent également la possibilité d’un déplacement du noyau 
 tumoral\, certaines petites fractions tumorales parvenant à trouver un e
 nvironnement propice à leur expansion.\n \n\nhttps://indico.math.cnrs.f
 r/event/14560/
LOCATION:Bat. Fizeau - Salle CHESNAU (Université Côte d'Azur)
URL:https://indico.math.cnrs.fr/event/14560/
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