Jean-Louis Milan est titulaire d’une Chaire de Professeur Junior – Directeur de Recherche en Mécanobiologie In Silico des Organes et Tissus Humains au Laboratoire de Biomécanique Appliquée de Marseille (LBA). Son parcours, solidement ancré en mécanique, biomécanique et modélisation numérique, s’oriente aujourd’hui de manière croissante vers des problématiques en oncologie. Ingénieur de formation et docteur en mécanique, il s’est très tôt passionné pour la mécanique cellulaire et pour la manière dont les cellules perçoivent, interprètent et répondent aux contraintes mécaniques de leur environnement. Sa thèse soutenue en 2007 et codirigée par Patrick Chabrand et Sylvie Wendling de l’Institut des Sciences du Mouvement (UMR7287 AMU CNRS), portait sur le développement d’un modèle numérique estimant les signaux mécaniques qui transitent dans le corps cellulaire.
Après sa thèse, il a effectué un post-doctorat à Barcelone consacré à la modélisation numérique de la réparation tissulaire osseuse, prolongeant ainsi deux axes de recherche qu’il développe encore aujourd’hui : la mécanique cellulaire et la formation tissulaire. De retour en France, il a occupé durant plusieurs années un poste de maître de conférences à l’Institut des Sciences du Mouvement, où il enseignait à la Faculté des Sciences du Sport. Il a également dirigé le master Bioingénierie des tissus et des implants, renforçant son expertise à l’interface entre biomécanique, ingénierie tissulaire et applications cliniques.
Depuis la prise de fonction de sa chaire en mécanobiologie numérique, il se consacre désormais pleinement à la recherche.
Jean-Louis s’est notamment intéressé à la migration et à la déformabilité des cellules cancéreuses, deux mécanismes essentiels de l’invasion tumorale. Ses travaux incluent la simulation du comportement migratoire de cellules tumorales dans des environnements topographiques complexes, ainsi que des modèles explorant leur remarquable capacité à se déformer pour franchir des micro-structures qui détruiraient des cellules saines. Ces recherches ont contribué à mieux comprendre les propriétés mécaniques singulières des cellules tumorales et leurs stratégies d’invasion.
En parallèle, il a développé des modèles inspirés de ceux utilisés pour la croissance tumorale, aujourd’hui appliqués à des problématiques de cicatrisation, des approches hautement transposables à l’étude des tumeurs. Encore en évolution et en cours de calibration, ces modèles pourraient permettre de simuler la dynamique tumorale en intégrant des paramètres mécano-biologiques tels que la migration, l’interaction matrice–tumeur ou l’induction de la vascularisation. Ces outils offrent notamment la possibilité de tester des hypothèses mécanistiques difficilement mesurables expérimentalement, dans un environnement numérique parfaitement contrôlé.
Le LBA s’intéresse également à la manière dont certains cancers, en particulier les cancers de l’os, modifient profondément la « solidité » des tissus. Lorsqu’une tumeur se développe dans l’os, celui-ci peut se ramollir localement, perdre sa structure et devenir beaucoup plus fragile, augmentant fortement le risque de fractures et, dans certains cas, la dissémination de cellules cancéreuses. L’objectif des travaux menés est de mieux comprendre ces changements mécaniques, afin d’anticiper les zones de fragilité et d’aider à mieux planifier les prises en charge chirurgicales.
Ces recherches sont menées en lien étroit avec des chirurgiens orthopédistes et maxillo-faciaux, qui interviennent notamment dans des situations où il est nécessaire de retirer une partie de l’os touché par une tumeur (par exemple au niveau de la mâchoire ou du bassin) puis de reconstruire la zone manquante. Le laboratoire développe ainsi des modèles numériques capables de simuler la façon dont l’os se comporte après ces interventions et d’aider à concevoir de nouvelles stratégies de reconstruction, inspirées de l’ingénierie tissulaire.
Par ailleurs, Jean-Louis travaille avec une entreprise sur des projets de chirurgie réparatrice après cancer du sein. Il s’agit de modéliser des prothèses mammaires dites « résorbables » : ces structures, creuses et poreuses, sont conçues pour être progressivement envahies par les propres tissus de la patiente. Des greffons de tissu graisseux vascularisé sont placés dans ces prothèses, qui servent de support temporaire. Avec le temps, le tissu se développe, colonise la structure, et la prothèse finit par se résorber. Ce processus, bien que non cancéreux, présente des similitudes avec la croissance tissulaire rapide observée dans les tumeurs, ce qui permet d’utiliser les mêmes outils de modélisation numérique pour comprendre, prédire et optimiser ces phénomènes.
Disposant d’une expertise reconnue en modélisation mécanique et en simulation numérique, son équipe souhaite aujourd’hui co-construire des modèles spécifiquement adaptés aux enjeux de la cancérologie, en collaboration directe avec des biologistes, des chercheurs ou des cliniciens. Jean-Louis a pour objectif de mobiliser ses compétences de modélisation pour répondre à des besoins expérimentaux ou cliniques, en développant des modèles prédictifs robustes pouvant à terme évoluer vers des outils logiciels couplés à l’imagerie, capables par exemple d’anticiper l’évolution d’une tumeur à court ou moyen terme. Ces travaux peuvent s’intégrer dans des appels à projets, notamment par la création de work packages dédiés à la modélisation numérique.
Cet appel à collaborations offre de nombreuses possibilités : stages de master, thèses co-encadrées, projets inter-équipes ou co-développements de modèles dédiés à des mécanismes tumoraux précis.
Ainsi, Jean-Louis souhaite mettre ses travaux et son expertise au service de la communauté en cancérologie afin de co-développer des modèles numériques innovants, flexibles et directement alignés sur les besoins.
Il interviendra lors du Seminar Series du 27 janvier à 11h30 pour présenter ses travaux et échanger avec les participants sur de potentielles collaborations.