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VivaTech 2019 : l’étonnante démo « Living heart project » sur le stand HPE

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Parmi les démos ‘hype’ du stand HPE du salon VivaTech, outre la fabuleuse Formule 1 de Mercedes-AMG Pertronas et le simulateur de pilotage, il ne fallait pas rater la démo « Living heart project » - une application 3D « moléculaire » futuriste dans le domaine cardiovasculaire. 

Le programme de recherche « Living heart project » a été initié en 2014 aux Etats-Unis par l’université de Stanford et des cardiologues et des chercheurs du secteur pharmaceutique autour de la plateforme de simulation 3D Simulia de Dassault Systèmes.

« Il visait, dès le départ, une modélisation « in-silico » pour limiter les tests « in vivo » et accélérer le processus de mise au point des traitements contre l’arythmie cardiaque – cela à la demande de l’administration fédérale américaine (Food & Drug Administration) », explique Florian Jay, responsable marketing HPC chez HPE, à Grenoble.

La sophistication des modèles dynamiques obtenus au niveau moléculaire dans le cadre de ces recherches est « bluffante ». On peut simuler la chaîne d’interaction des molécules jusqu’au niveau des ions. L’objectif, inimaginable il y a 15 ou 20 ans, est atteint : il devient possible de définir une posologie personnalisée de médicaments tels que la Dofetilide pour traiter, avec un dosage très précis, des troubles d’arythmie cardiaque, voire des infarctus (ou fibrillation atriale), en fonction des caractéristiques individuelles des patients.

En effet, ce médicament officialisé au début des années 2000 agit sur la régulation de la contraction des muscles cardiaques en intervenant sur les ions de potassium, de calcium et de sodium. 

Le développement de modèles en 3D dynamiques permet aujourd’hui de visualiser en images animées toutes les phases successives à une ingestion de cette molécule - depuis la représentation de la modification de la chaine moléculaire jusqu’à visualisation de l’ensemble du cœur en train de battre. Les couleurs permettent de visualiser la bonne irrigation des tissus musculaires et la régularité obtenue dans les battements du cœur. Et on peut alors en déduire que le dosage est efficient et sûr. Etonnant !

Les travaux aboutis ici sont le fruit d’une collaboration de deux ans entre l’université de Stanford, Dassault Systèmes, la plateforme multi-cloud communautaire (The)UberCloud (créée à Los Altos, Californie), HPE et la société de services Advania.(basée à Reykyavik en Islande). 

Ce programme, qui nécessite de prendre en compte 250 millions de critères, requiert une puissance de calcul phénoménale. La configuration HPC (High performance computing) utilisée repose sur 5 serveurs Apollo 6000 - soit 160 CPU avec biprocesseurs Intel Xeon E5-2683 V4 (ex- Broadwell).

Pour obtenir les résultats d’une simulation - donc à partir d’un dosage défini, le traitement CPU sur les 5 serveurs dure 48 heures. Cela peut paraître long mais il faut savoir que précédemment cela nécessitait plusieurs semaines de calcul. 

Dans un avenir proche, il sera possible de vérifier chaque posologie individualisée. Ainsi le médicament pourra être administré de façon sûre et appropriée.

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À propos de l'auteur

Joanna_K

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