Samuel ALIZON

Axes de recherche

Voici certains des projets dans lesquels je suis investi avec des liens vers les revues auxquelles j'ai contribué. La plupart de (sinon tous) ces projets sont des collaborations.

Épidémiologie évolutive - Les maladies infectieuses évoluent en se propageant
Les microparasites (virus, bactéries, protozoaires) évoluent rapidement. Par conséquent,les souches présentes tard dans une épidémie peuvent être très différentes des souches qui ont initié l'épidémie. Je travaille à incorporer la théorie de l'évolution en épidémiologie afin de miuex comprendre la propagation des maladies infectieuses. En particulier, je m'intéresser à la boucle de rétroaction entre épidémiologie et évolution des maladies infectieuses : l'épidémiologie façonne les contraintes évolutives et l'évolution des maladies, en retour, affecte la dynamique épidémiologique.
Évoluton de la virulence - Pourquoi les parasites nuisent-ils à leur hôte ?
Dans la majortié des cas, le fait que les parasites (ici utilisé au sens large et incluant virus, bactéries, protozoaires, etc.) tuent leur hôte semble être un gâchis car cela aboutit à une réduction de la durée de l'infection. Je développe des modèles mathématiques pour identifier les contraintes évolutives qui conduisent à l'émergence et à la persistence de souches virulentes. Ces contraintes peuvent correspondre à des relations de compromis adaptatifs entre traits épidémiologiques (virulence, transmission, guérison) ou à des processus plus écologiques tels que les infections multiples. Pour une revue sur le sujet, voir Alizon et al. (2009) J. Evol. Biol.
Modèles emboîtés - Description des mécanismes sous-jacents d'une infection.
Les modèles emboîtés combinent une modélisation explicite des processus intra-hôte (compétition pour les ressources, réponse immunitaire) à des modèles d'épidémiologie. Ces modèles peuvent être utilisés pour comprendre les bases mécanistiques des relations de compromis adaptatifs ou pour étudier des cas où les dynamiques intra-hôte et épidemiologique se chevauchent (ce qui est le cas pour les parasites évoluent rapidement). Pour une revue sur le sujet, voir Mideo et al. (2008) Trends Ecol. Evol.
Évolution intra-hôte - Dynamique évolutive au sein d'un hôte.
Certains virus tels que le VIH, la grippe ou le virus de l'hépatite C (VHC) ont des temps de génération tellement courts qu'ils évoluent au cours d'une infection. J'étudie les implications de cette évolution intra-hôte à deux niveaux. Primo, au niveau d'une infection, je me demande dans quelle mesure l'évolution intra-hôte permet d'expliquer le déroulement de l'infection. Ceci implique des approches mathématiques combinant dynamiques de populations de cellules et évolution virale. Secundo, au niveau épidémiologique, en quoi est-ce que l'adaptation rapide du parasite à son hôte influence sa dispersion au sein de la population d'hôtes ? Je développe à la fois des modèles conceptuels et des analyses de données sur le VIH et le VHC. Une revue sur l'évolution intra-hôte est en cours de rédaction (me contacter).
Infections multiples - Quand plusieurs souches partagent un hôte.
Très souvent un hôte n'est pas infecté par un seul mais par deux (voire plus) génotypes de parasites différents. On parle alors de co-infection. Ceci génère un conflit entre niveaux de sélection car une stratégie du parasite qui est optimale pour infecter de nouveaux hôte n'est pas nécessairement optimale pour remporter la compétition intra-hôte. De plus, les parasites des différents génotypes peuvent interagir directement au sein de l'hôte en entrant en compétition ou, à l'inverse, en coopérant.
Je développe des modèles mathématiques pour comprendre comment les co-infections influencent l'évolution de traits tels que la virulence. J'utilise aussi ces modèles pour poser des questions liées à la sélection de parentèle. L'idée est de voir en quoi l'apparentement entre souches influence l'évolution des parasites. Ces modèles d'infections multiples on des applications pour les parasites tels que Plasmodium (responsable de la malaria). Une revue sur les infection multiples est en cours de préparation (me contacter).
Structure des populations hôtes - Patrons d'interactions plus réalistes.
La plupart des modèles en épidémiologie font l'hypothèse que la population d'hôte est «bien mélangée», ce qui signifie que potentiellement tous les individus peuvent entrer en contact. En réalité, il existe souvent une structuration (par exemple spatiale) qui fait qu'un individu n'intergait qu'avec une fraction de la population d'hôte. Dans le cas des maladies sexuellement transmissibles par exemple, des études de terrains permettent d'estimer une structure de la population d'hôte, qui correspond dans ce cas à la distribution du nombre de partenaires sexuels par individu. J'étudie en quoi cette structuration affecte la manière dont les maladies se dispersent et évoluent.

D'autres questions auxquelles je m'intéresse sont :

L'évolution des maladies à vecteurs : Beaucoup de parasites tels que Plasmodium sont transmis par des vecteurs, ce qui engendre des contraintes spécifiques sur l'évolution des parasites. Ce mode de transmission permet aussi d'enrichier des questions liées aux co-infections ou à l'évolution intra-hôte. Pour une revue sur les virus de plantes transmis par des vecteurs, voir Froissart et al. (2010) Phil. Trans. R. Soc. Lond.
Médecine darwinienne : Ce champ, qui a été créé dans les années 1990, consiste à utiliser la théorie de l'évolution pour lutter contre les maladies en général (pas seulement les maladies infectieuses). J'essaye de déterminer s'il existe une justification à l'existence de ce champ ou s'il correspond juste à un assemblage hétéroclite de disciplines variées. Autrement dit, ne serait-il pas plus simple d'apprendre la biologie de l'évolution aux médecins et non une médecine évolutive.
Conséquences évolutives des politiques de santé publique : Des politiques de santé à large échelle telle que des campagnes de vaccination ou la génération de traitements anti-parasites génèrent des pressions de sélection majeure sur les parasites. Un des but de mes travaux consiste à comprendre (et éventuellement prévoir) cette réponse évolutive des parasites afin d'avoir un temps d'avance et d'éviter de tomber dans une course aux armements entre hôtes et parasites.
Modélisation de la dynamique intra-hôte : Via les modèles emboîtés, je me suis intéresé aux processus intra-hôte, particulièrement à la modélisation des la dynamique de la réponse immunitaire. Plus précisément, je cherche à évaluer dans quelle mesure il est possible de faire des parallèles entre ces modèles et les modèles d'écologie. Pour une revue, voir Alizon & van Baalen (2008) Am. Nat.

Pour plus de détails, vous pouvez me contacter ou voir ma liste de publications.

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