Modéliser les infections virales grâce aux biostatistiques pour mieux les combattre

Sur le campus de l’hôpital Bichat à Paris, Jérémie Guedj est directeur de recherche à l’Inserm au laboratoire Infection, antimicrobiens, modélisation, évolution (IAME), un centre de recherche de l’Inserm, d’Université Paris Cité et de l’Université Sorbonne Paris Nord. Il y dirige l’équipe MOCLID, dédiée à la conception de modèles statistiques et mathématiques pour mieux comprendre les maladies infectieuses : leur évolution, le risque de développer une forme grave, mais aussi comment optimiser leur traitement. Retour en questions sur le parcours de ce spécialiste des pathologies virales pour la série de portraits de l’Inserm, Pipette & Bécher.

Paris-IDF Centre Nord
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Comment vous êtes-vous orienté vers l’univers de la recherche scientifique ?

Jérémie Guedj : Je ne crois pas qu’il y ait eu un moment clé ou une révélation soudaine… À la fin de mes études, je savais surtout que je ne voulais pas travailler dans la finance ou exercer un métier d’ingénieur, mais plutôt que je voulais faire quelque chose d’utile dans le domaine de la santé !

J’ai toujours été attiré par le monde médical et j’ai même hésité avec des études de médecine, et c’est sans doute ce qui m’a finalement conduit vers la recherche. En parallèle, la modélisation m’a toujours fasciné : pouvoir traduire des phénomènes complexes à l’aide d’équations simples est incroyable !

Mon parcours s’est donc construit progressivement, à la croisée de trois intérêts qui me motivent depuis longtemps : la recherche, la santé et les mathématiques.

En quoi consistent vos travaux de recherche à l’Inserm ?

J. G. : Mes travaux de recherche portent spécifiquement sur la charge virale, c’est-à-dire la quantité de virus présente dans l’organisme. Quand nous sommes infectés par un virus, celui-ci n’est pas seul, il représente des millions, voire des milliards de particules virales ! Comprendre comment ces quantités évoluent dans l’organisme est primordial pour étudier et décortiquer les mécanismes d’action du pathogène, la progression de la maladie mais aussi l’efficacité des traitements prescrits aux patients.

La concentration de cette charge est par ailleurs étroitement liée à la gravité de la maladie. Elle peut se trouver dans différents compartiments selon le type de virus impliqué : dans le sang pour le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), ou dans les voies respiratoires et les poumons pour le SARS-CoV‑2 (Covid-19). Sur le plan épidémiologique, elle joue un rôle clé puisqu’elle influence le risque de transmission : plus la quantité de virus est élevée, plus la personne est susceptible d’être contagieuse.

Mon objectif est donc d’étudier cette charge virale sous trois dimensions complémentaires : la compréhension du virus lui-même, son impact sur la santé de l’individu, et son rôle dans la transmission au sein de la population.

Pourquoi et comment faire intervenir les mathématiques dans tout ça ?

J. G. : Les mathématiques sont notre principal outil pour comprendre ce qui se passe pendant une infection. En effet, grâce à des modèles mathématiques, nous pouvons décrire l’évolution de la charge virale dans le temps et traduire les phénomènes biologiques qui en découlent : comment le virus infecte-t-il les cellules de notre organisme ? Comment se déclenche la maladie ? Pourquoi certaines personnes éliminent le virus plus rapidement que d’autres ?

Cette approche s’inscrit dans la continuité des modèles épidémiologiques qui ont connu une grande notoriété auprès du grand public au cours de la pandémie de Covid-19, mais à une autre échelle. Là où les modèles épidémiologiques s’intéressent à la propagation du virus dans une population, les travaux que je mène avec mon équipe visent à comprendre sa dynamique à l’intérieur de l’organisme même.

Selon vous, comment vos recherches influeront sur la prise en charge des patients ?

J. G. : Les modèles développés au laboratoire participent à la compréhension du fonctionnement des médicaments antiviraux : comment agissent-ils, à quel moment les administrer, pendant combien de temps et à quelles doses. Ces paramètres ont un impact direct sur la gravité de la maladie, mais aussi sur le risque de transmission.

Les antiviraux ont déjà profondément transformé la prise en charge de nombreuses infections virales, comme le VIH ou l’hépatite C, mais pour exploiter tout leur potentiel, il est essentiel de savoir comment les utiliser et les combiner efficacement. En déterminant les bonnes doses et les meilleures combinaisons de molécules possibles, nos travaux contribuent à cette optimisation. Comprendre comment un virus se développe, c’est une étape essentielle pour trouver comment s’en débarrasser le plus rapidement possible !


Pour poursuivre, découvrez le portrait de Jérémie Guedj avec Pipette & Bécher, une série illustrée proposée par l’Inserm en partenariat avec Margaux Lhuissier, où il expose les points saillants de son parcours et l’intérêt crucial de ses travaux de recherche sur les maladies infectieuses !