Dynamical modeling and analysis of large cellular regulatory networks.

The dynamical analysis of large biological regulatory networks requires the development of scalable methods for mathematical modeling. Following the approach initially introduced by Thomas, we formalize the interactions between the components of a network in terms of discrete variables, functions, and parameters. Model simulations result in directed graphs, called state transition graphs. We are particularly interested in reachability properties and asymptotic behaviors, which correspond to terminal strongly connected components (or "attractors") in the state transition graph. A well-known problem is the exponential increase of the size of state transition graphs with the number of network components, in particular when using the biologically realistic asynchronous updating assumption. To address this problem, we have developed several complementary methods enabling the analysis of the behavior of large and complex logical models: (i) the definition of transition priority classes to simplify the dynamics; (ii) a model reduction method preserving essential dynamical properties, (iii) a novel algorithm to compact state transition graphs and directly generate compressed representations, emphasizing relevant transient and asymptotic dynamical properties. The power of an approach combining these different methods is demonstrated by applying them to a recent multilevel logical model for the network controlling CD4+ T helper cell response to antigen presentation and to a dozen cytokines. This model accounts for the differentiation of canonical Th1 and Th2 lymphocytes, as well as of inflammatory Th17 and regulatory T cells, along with many hybrid subtypes. All these methods have been implemented into the software GINsim, which enables the definition, the analysis, and the simulation of logical regulatory graphs.

Naissances vaudoises 1993-1994: caractéristiques et facteurs de risque pour une affection chronique: rapport EDEN no 1

Une cohorte de 6477 nouveau-nés de mères résidant dans le Canton du Vaud a été recrutée pendant une année (1993-1994) dans les 18 maternités vaudoises et celle de Châtel-St-Denis. L'objectif de l'étude EDEN (Etude du DEveloppement des Nouveau-nés) est de calculer l'incidence et la prévalence des affections chroniques de toute étiologie et pour toutes les catégories de poids de naissance, à 18 mois et à 4 ans. Ce rapport présente la méthode de l'étude et l'état de santé à la naissance. Cinq critères de sélection non exclusifs ont permis de cibler un groupe de nouveau-nés à haut risque de développer une affection chronique (12% des nouveau-nés, n=760): (1) le petit poids de naissance (n=408, 6.5% des naissances vivantes); (2) une malformation congénitale ou une maladie génétique (n=157, 2.4% des naissances vivantes); (3) une affection susceptible de devenir chronique liée à une utilisation importante des services de soins au cours de la petite enfance (n=61, 0.9% des naissances vivantes); (4) le transfert aux soins intensifs (n=287, 4.4% des naissances vivantes); (5) des difficultés sociales importantes (n=105, 1.6% des naissances vivantes). Le taux d'acceptation de l'étude par les parents est bon (90%). En tout 5.9% des enfants étaient prématurés et 2.2 pour mille sont décédés à < ou = à 7 jours de vie. Selon les indicateurs à disposition, le réseau vaudois répond efficacement aux besoins en soins obstétricaux et néonatals La durée moyenne du séjour hospitalier était de 7 jours, avec des variations importantes. L'influence néfaste du tabagisme pendant la grossesse se manifeste par un doublement du risque de poids de naissance < ou = à 2500g chez les fumeuses; 24% des femmes ont fumé pendant leur grossesse, pour les trois quarts jusqu'à l'accouchement. Un grand potentiel de prévention subsiste dans ce domaine. L'examen des enfants à 18 mois, terminé fin mai 1996, ainsi que celui des 4 ans, permettront de valider les critères de sélection à la naissance comme indicateurs précoces de problèmes de santé chroniques dans la petite enfance. Les nouveaux cas d'affection chronique seront alors signalés par les pédiatres et les médecins spécialistes. [Auteurs, p. 9]

Multimodel inference and multimodel averaging in empirical modeling of occupational exposure levels.

Empirical modeling of exposure levels has been popular for identifying exposure determinants in occupational hygiene. Traditional data-driven methods used to choose a model on which to base inferences have typically not accounted for the uncertainty linked to the process of selecting the final model. Several new approaches propose making statistical inferences from a set of plausible models rather than from a single model regarded as 'best'. This paper introduces the multimodel averaging approach described in the monograph by Burnham and Anderson. In their approach, a set of plausible models are defined a priori by taking into account the sample size and previous knowledge of variables influent on exposure levels. The Akaike information criterion is then calculated to evaluate the relative support of the data for each model, expressed as Akaike weight, to be interpreted as the probability of the model being the best approximating model given the model set. The model weights can then be used to rank models, quantify the evidence favoring one over another, perform multimodel prediction, estimate the relative influence of the potential predictors and estimate multimodel-averaged effects of determinants. The whole approach is illustrated with the analysis of a data set of 1500 volatile organic compound exposure levels collected by the Institute for work and health (Lausanne, Switzerland) over 20 years, each concentration having been divided by the relevant Swiss occupational exposure limit and log-transformed before analysis. Multimodel inference represents a promising procedure for modeling exposure levels that incorporates the notion that several models can be supported by the data and permits to evaluate to a certain extent model selection uncertainty, which is seldom mentioned in current practice.

Evaluation du programme cantonal de soins palliatifs dans le canton de Vaud : rapport final

Il ressort que de l'avis largement majoritaire de tous les acteurs, institutions comme médecins privés, les soins palliatifs se sont améliorés dans le canton au cours des dix dernières années. Ce bilan positif est également confirmé par la comparaison des données qui avaient été recueillies en 2000 lors de la phase d'organisation des soins palliatifs dans le canton de Vaud. Trois éléments-clé sont évoqués comme cause de cette amélioration: les équipes mobiles en soins palliatifs (EMSP), les personnes-ressource et les formations en soins palliatifs . Cependant, des lacunes demeurent dans les institutions concernant, par exemple, l'inscription d'une définition des soins palliatifs dans les chartes institutionnelles ainsi que les différences observées entre les divers secteurs de soins et l'augmentation des déclarations de ressources inadéquates ou insuffisantes pour les soins palliatifs en comparaison à 2000. Les médecins quant à eux sont nombreux à faire part de leur difficulté à trouver le temps nécessaire à une formation spécifique mais aussi à faire reconnaître celui que requiert la coordination dans une prise en charge comprenant des soins palliatifs.

Evaluation des campagnes de prévention contre le SIDA en Suisse : Les éducateurs et assistants sociaux : rôle de conseillers dans la prévention et l'accompagnement : rapport final 1988

Dans le cadre de l'évaluation de la campagne STOP-SIDA, les auteurs avaient pour but d'examiner: 1) l'influence et l'intégration des messages préventifs dans la pratique professionnelle des travailleurs sociaux chargés de missions diverses avec les adolescents; 2) le poids de l'épidémie de SIDA dans les pratiques de ceux qui affrontent déjà le problème; 3) l'émergence de demandes particulières, formatives ou matérielles, pour aider à l'accompagnement de jeunes séropositifs ou de malades; 4) les difficultés et les blocages de l'action préventive dus à des conflits de rôles, à des contradictions entre discours professionnels et pratiques personnelles. ANNEXE: Questionnaire envoyé aux institutions. Guide d'entretien.

Fouilles suisses à Derecik, Büyükorhan, province de Bursa (Turquie). Rapport préliminaire 2007-2008

La découverte en 2001 d'une église et de son pavement sur le site de Derecik près de la ville de Büyükorhan en Turquie a suscité de premières fouilles par les archéologues du Musée archéologique de Bursa, capitale de province, la même année. La présentation des mosaïques en 2006 aux participants d'un colloque organisé par l'Université Uludag de Bursa a permis l'intervention d'une équipe suisse sur les lieux dès 2007. Deux années de fouille et d'observations ont conduit à distinguer plusieurs phases de construction de l'église elle-même et de l'emplacement sur lequel elle est implantée. Un temple de construction légère l'a précédée, vraisemblablement dédié à Zeus, et au moins trois phases de construction la caractérisent, complétées par des aménagements postérieurs. L'occupation des lieux est attestée depuis le IIe siècle ap. J.-C., sinon avant, jusqu'aux invasions arabes du VIIIe siècle ap. J.-C.

Synchronous versus asynchronous modeling of gene regulatory networks.

MOTIVATION: In silico modeling of gene regulatory networks has gained some momentum recently due to increased interest in analyzing the dynamics of biological systems. This has been further facilitated by the increasing availability of experimental data on gene-gene, protein-protein and gene-protein interactions. The two dynamical properties that are often experimentally testable are perturbations and stable steady states. Although a lot of work has been done on the identification of steady states, not much work has been reported on in silico modeling of cellular differentiation processes. RESULTS: In this manuscript, we provide algorithms based on reduced ordered binary decision diagrams (ROBDDs) for Boolean modeling of gene regulatory networks. Algorithms for synchronous and asynchronous transition models have been proposed and their corresponding computational properties have been analyzed. These algorithms allow users to compute cyclic attractors of large networks that are currently not feasible using existing software. Hereby we provide a framework to analyze the effect of multiple gene perturbation protocols, and their effect on cell differentiation processes. These algorithms were validated on the T-helper model showing the correct steady state identification and Th1-Th2 cellular differentiation process. AVAILABILITY: The software binaries for Windows and Linux platforms can be downloaded from http://si2.epfl.ch/~garg/genysis.html.

Evaluation des campagnes de prévention contre le SIDA en Suisse : rapport de l'étude "homosexuels" : novembre 1987

Cette étude est destinée à évaluer les effets des campagnes de prévention du SIDA en Suisse chez les homosexuels, en termes de modifications des représentations, attitudes et comportements face à cette maladie et aux manières de s'en protéger. Elle s'intéresse aussi aux modalités d'acquisition d'attitudes et comportements nouveaux, ainsi qu'à la manière dont les campagnes ont été accueillies et répercutées. (Questionnaire en annexe).

Kyste synovial de l'épaule traité par aspiration et infiltration sous échographie : rapport de 3 cas avec pathologies différentes

Introduction: Les kystes synoviaux localisés à l'épaule sont des conditions rares résultant de tendinopathies rompues de la coiffe des rotateurs, d'une omarthrose sévère, d'arthropathies microcristallines de l'articulation acromio-claviculaire ou gléno-humérale, ou d'une atteinte secondaire à un rhumatisme inflammatoire chronique. Ils se présentent cliniquement le plus souvent sous la forme d'une tuméfaction fluctuante indolore en regard du moignon de l'épaule ou de l'articulation acromio-claviculaire. L'imagerie par échographie permet de caractériser aisément la présence de ces kystes. La prise en charge thérapeutique est généralement non invasive par aspiration-infiltration. Les cas réfractaires sont susceptibles de subir une intervention chirurgicale en fonction de l'âge et de l'état général du patient.Patients et Méthodes: Nous rapportons les cas de 3 patients avec imagerie par échographie et IRM ou Scanner. Le premier cas est celui d'un homme de 47 ans, greffé rénal, présentant une arthrite récidivante des épaules sur arthropathie microcristalline mixte. De multiples kystes synoviaux sont mis en évidence dans la musculature du supra-épineux gauche, communiquant avec l'articulation acromio-claviculaire. Le patient a bénéficié à plusieurs ponctions-infiltrations dirigées par ultrasonographie. Le deuxième cas est celui d'un patient de 32 ans connu pour une arthrite psoriasique évoluant depuis 6 ans. Il présente une importante tuméfaction en regard du biceps à gauche sur un kyste synovial provenant de l'articulation gléno-humérale. Il bénéficie également d'une ponction-infiltration dirigée par ultrason. Le troisième cas est celui d'une femme de 91 ans chez qui au status d'entrée on objective une volumineuse masse polylobée en regard de l'acromio-claviculaire, présente depuis 2002 qui n'a jamais été symptomatique. Un US, puis un CT montrent qu'il s'agit de volumineux kystes articulaires en relation avec une arthropathie sévère dégénérative et à apatite de l'acromio-claviculaire.Résultats: Les trois patients ont bénéficié d'une imagerie diagnostique par échographie complétée par une IRM ou Scanner. Tous les trois ont également subi une aspiration dirigée sous échographie. Dans le premier cas, deux aspiration-infiltration des kystes qui apportaient une évolution favorable avec diminution important des kystes. Dans le deuxième cas nous avons retrouvé un kyste après 2 aspirations et dans ce cas une intervention chirurgicale est considérée. Dans le troisième cas, asymptomatique, une résection à visée esthétique a été refusée par la patiente.Conclusion: Les kystes synoviaux localisés à l'épaule restent des conditions rares, provenant d'entités diverses. Nous rapportons le développement de kystes synoviaux de l'épaule dans une arthropathie microcristalline chez un patient greffé rénal, dans une arthrite psoriasique chez un jeune patient en poussée inflammatoire, et finalement de gros kystes asymptomatiques chroniques sur une atteinte dégénérative et microcristalline chez une patiente âgée. Le diagnostic de ces kystes peut être rapidement obtenu par échographie, permettant l'aspiration guidée avec analyse du liquide. En raison d'un fort taux de récidive malgré un traitement par aspiration-infiltration, une intervention chirurgicale de ces kystes est considérée.

Preliminary regional rockfall hazard mapping using LIDAR-based slope frequency distribution and CONEFALL modeling

A factor limiting preliminary rockfall hazard mapping at regional scale is often the lack of knowledge of potential source areas. Nowadays, high resolution topographic data (LiDAR) can account for realistic landscape details even at large scale. With such fine-scale morphological variability, quantitative geomorphometric analyses become a relevant approach for delineating potential rockfall instabilities. Using digital elevation model (DEM)-based ?slope families? concept over areas of similar lithology and cliffs and screes zones available from the 1:25,000 topographic map, a susceptibility rockfall hazard map was drawn up in the canton of Vaud, Switzerland, in order to provide a relevant hazard overview. Slope surfaces over morphometrically-defined thresholds angles were considered as rockfall source zones. 3D modelling (CONEFALL) was then applied on each of the estimated source zones in order to assess the maximum runout length. Comparison with known events and other rockfall hazard assessments are in good agreement, showing that it is possible to assess rockfall activities over large areas from DEM-based parameters and topographical elements.