Les modèles informatiques développés par les mathématiciens de l'Université Brown montrent de nouveaux détails sur ce qui se passe à l'intérieur d'un globule rouge affecté par la drépanocytose. Les chercheurs ont dit qu'ils espéraient que leurs modèles, décrit dans un article du Journal biophysique , aidera à évaluer les stratégies médicamenteuses pour lutter contre la maladie génétique du sang, qui affecte des millions de personnes dans le monde.

La drépanocytose affecte l'hémoglobine, molécules dans les globules rouges responsables du transport de l'oxygène. Dans les globules rouges normaux, l'hémoglobine est dispersée uniformément dans toute la cellule. Dans les globules rouges falciformes, l'hémoglobine mutée peut polymériser lorsqu'elle est privée d'oxygène, s'assemblant en longues fibres polymères qui poussent contre les membranes des cellules, les forçant hors de forme. Le raide, les cellules mal formées peuvent se loger dans de petits capillaires dans tout le corps, conduisant à des épisodes douloureux connus sous le nom de crise drépanocytaire.

"Le but de notre travail est de modéliser à la fois la formation de ces fibres d'hémoglobine falciforme ainsi que les propriétés mécaniques de ces fibres, " dit Lu Lu, un doctorat étudiant à Brown Division of Applied Mathematics et auteur principal de l'étude. "Il y avait eu des modèles séparés pour chacune de ces choses développés individuellement par nous, mais cela les rassemble en un seul modèle complet."

Le modèle utilise des données biomécaniques détaillées sur la façon dont les molécules d'hémoglobine falciforme se comportent et se lient les unes aux autres pour simuler l'assemblage d'une fibre polymère. Avant ce travail, le problème était qu'à mesure que la fibre grandissait, il en va de même de la quantité de données que le modèle doit traiter. La modélisation d'une fibre polymère entière à l'échelle cellulaire en utilisant les détails de chaque molécule était tout simplement trop coûteuse en termes de calcul.