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Doctorant (Ingénieur CEA)
Encadrement G. Bisson, M. Gordon.
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Email : WIECZOREK@dsvsud.cea.fr
Phone : (33) 04-38-78-98-23
Fax : (33) 04-38-78-43.37
Bureau :C305 &
Laboratoire Biologie, Informatique et Mathématiques
Département Réponse et Dynamique Cellulaires
DSV / CEA - Grenoble |
Thèmes de recherche
L’un des sujets les plus importants pour la recherche en biologie et pour ses impacts potentiels sur la santé publique est celui de la découverte ou de la synthèse de molécules bio-actives, qui soient effectrices sur des systèmes biologiques. Le "criblage" automatisé de collections de molécules (chimiothèques) est utilisé pour découvrir des molécules « bio-actives », qui soient effectrices sur des systèmes biologiques et susceptibles de fournir de nouveaux médicaments. Par ailleurs, il permet de mettre en évidence des molécules intéressantes pour l’étude de fonctions biologiques, munissant ainsi la recherche fondamentale de nouveaux "outils moléculaires" autorisant la mise en oeuvre d'approches exploratoires de type "génétique chimique". L’exploitation des données d'un criblage demeure toutefois un problème complexe de part la présence d’un faible taux de résultats positifs (les quelques molécules bio-actives sélectionnées par seuillage) ainsi que de la forte présence de bruit (incertitude sur les signaux, faux négatifs, …) sur les mesures, ce qui pose des problèmes informatiques intéressants.
Depuis une dizaine d’années plusieurs travaux ont cherché à utiliser l’apprentissage artificiel pour caractériser l’activité des molécules, en terme de toxicité notamment, et pour construire des modèles de nature symbolique (règles ou graphes) ou numérique. En effet, l'activité biologique des molécules étant fortement corrélée à leur structure chimique, l'objectif visé consiste à détecter les sous-structures chimiques qui portent la bio-activité des molécules (on parle de biophores). Les techniques principalement utilisées sont : la recherche dans des graphes , l’ILP (Inductive Logic Programming) et les SVM (Support Vector Machine) . D'autres approches comme les problèmes multi-instances permettent d'appréhender la complexité des structures chimiques (structures 2D et 3D, multiplicité des conformations moléculaires, sites actifs complexes – composés de plusieurs sous-structures). Toutefois, si les résultats obtenus semblent intéressants, ils se limitent souvent à la redécouverte de résultats connus ou à des molécules ne dépassant pas la dizaine d'atomes. En effet, la complexité des molécules chimiques est telle qu'elle impose souvent de représenter les molécules sous une forme très simplifiée, ce qui restreint le type de sous-structures qui peuvent potentiellement être identifiées. Dans ce contexte, mon travail de thèse consiste à :
- Etudier la représentation (symbolique et/ou numérique) des molécules la mieux adaptée à la construction automatique de modèles de bio-activité compte tenu de la complexité des structures moléculaires,
- Concevoir de nouveaux algorithmes et proposer des modèles permettant de découvrir des biophores potentiels à partir de données réelles.
Publications représentatives
- Guiding the Search in the NO Region of the Phase Transition Problem with a Partial Subsumption Test. S. Wieczorek, G. Bisson and MB. Gordon. In proceeding of ECML 2006. LNCS 4212/2006. 18-22 september, Berlin. p 817-824. (Link).
- Partial Subsumption Test and Phase Transition. S. Aci, G. Bisson, MB. Gordon, S. Roy, S. Wieczorek. ILP conference, Santiago 24-27 august 2006. Spain.
- Étude du comportement d’un indice de subsomption sur des données relationnelles. Wieczorek, G. Bisson and MB. Gordon. Conférence Apprentissage CAp, 22-24 mai Trégastel 2006. (Disponible en rapport technique Cahier Leibniz n°149).
- Wieczorek S., Bisson G., Trilling L., Lafanechère L., Maréchal E. et Roy S. 2003 « Automatic peculiarities detection in PhenoScreen information system » European Conference on Computational Biology (ECCB) & Journées Ouvertes : Biologie, Informatique, Mathématique (JOBIM), Paris (France).
- Sans-Soleilhac E., Barette C., Wieczorek S., Roy S., Maréchal E. et Lafanechère L. (2003) Criblages phénotypiques et "génétique chimique directe" : une approche innovante pour la découverte de molécules bio-actives et/ou de candidats medicaments. Spectra Analyse 32:31-37
- Wieczorek S., Sans- Soleilhac E., Barette C., Bisson G., Trilling L., Lafanechère L., Maréchal E. et Roy S. 2003 « PhenoScreen : un système d'information pour l'identification de molécules bio-actives » Congrès Annuel de la Société Française de Biochimie et de Biologie Moléculaire - "Post-génomique: de la protéine aux molécules bioactives", Lyon.
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