Biologia sistemelor (sau biologie integratoare ) este un nou domeniu de biologie , care studii de organisme vii , cum ar fi sistemele de ele sunt în realitate, spre deosebire de abordările istorice, care au tendința de a descompune studiu la toate nivelurile în biologie , fiziologie , biochimie … Biologia sistemelor încearcă să integreze diferite niveluri de informații pentru a înțelege cum funcționează într-adevăr un sistem biologic . Studiind relațiile și interacțiunile dintre diferitele părți ale sistemului biologic ( organite , celule , sisteme fiziologice, rețele de gene și proteine care permit celulelor să comunice), cercetătorul încearcă să formeze un model al modului în care funcționează întregul sistem. În cazul în care sistemele de biologie este un domeniu teoretizat la sfârșitul XX - lea secol, mulți biologi și chimiști au lucrat în această direcție , la sfârșitul XIX - lea secol ( de exemplu , biolog si chimist francez Marcellin Berthelot , care a favorizat o abordare sistemică și sintetică a biochimie ).
Sistemele de biologie moleculară încep cu studiul genelor și proteinelor dintr-un organism, utilizând HTS ( screening de mare viteză , screening de mare randament ) pentru a cuantifica modificările genomului , transcriptomului , proteomului și metabolomului ca răspuns la o perturbare dată . Această tehnică constă în efectuarea automată a aceleiași operații de sute de ori, în farmacologie de exemplu, pentru a găsi o moleculă adecvată. Analiza de mare viteză a transcriptomului se realizează utilizând microarrays . Pentru a detecta diferitele proteine, de exemplu, HTS este utilizat cu spectrometrie de masă . Alte abordări în biologia sistemelor nu favorizează nivelul molecular și, dimpotrivă, caută să integreze nivelurile de organizare într-un mod mai larg.
Noile tehnologii pentru investigarea sistemică moleculară și subcelulară au făcut posibilă avansarea semnificativă a cercetării cancerului. Pentru a înțelege mai bine ciclul de viață al celulelor canceroase , sunt colectate date specifice (date cu randament ridicat pentru a caracteriza în special genomul celulelor tumorale pe probe de la pacienții cu cancer), precum și instrumente (linii de celule canceroase nemuritoare, modele de tumorigeneză de șoarece , modele de xenogrefă , secvențierea de nouă generație, siARN , modelarea consecințelor mutațiilor somatice și instabilității genomului). Aceste tehnologii creează cantități considerabile de date, de exemplu cipuri ADN ( 2 milioane de măsurători pe cip), fenotipare celulară masivă și prin imagistică sau secvențializare de nouă generație (în jur de zece baze de date și câteva sute de milioane de secvențe). Prin experiment). Modelele construite sunt apoi utilizate pentru a prezice dezvoltarea tumorii și pentru a evidenția perturbările aplicate (luând tratamentul) sistemului pentru a-l face să adopte comportamentul dorit (stoparea proliferării celulare).
Obiectivul pe termen lung al biologiei sistemelor de cancer este acela de a diagnostica mai bine cancerul, de a-l clasifica și de a prezice mai bine rezultatul unui tratament propus, pentru a anticipa un model personalizat în medicina cancerului și a-și imagina progresul acestuia la un pacient.