Réalisations récentes de l'IRMRN (2006)

Excellence dans la recherche

Sonder les secrets des cellules

La neuropharmacologie - mise au point de médicaments visant des maladies et des troubles du système nerveux central - pivote sur la compréhension des phénomènes moléculaires qui permettent aux cellules de communiquer entre elles. Jusqu'à maintenant, toutefois, lorsqu'il s'agit de démystifier les mécanismes complexes qui régissent les échanges neurochimiques, les chercheurs ont été limités en grande partie à examiner des molécules individuelles extraites et conservées dans un état non vivant. Le Dr Yves De Koninck du Centre de recherche de l'Université Laval Robert-Giffard (CRULRG) dirige une équipe en voie de formation qui met au point de nouvelles façons d'étudier, au moyen de la nanotechnologie, des événements moléculaires dans les cellules vivantes.

Le Dr De Koninck et son équipe mettent au point des capteurs et des sondes issus de la nanotechnologie qui peuvent surveiller les échanges entre les cellules nerveuses afin d'en apprendre davantage sur le fonctionnement des émetteurs et des récepteurs. Les outils permettent aussi à l'équipe d'intervenir dans ces fonctions et d'étudier ainsi les conséquences de la manipulation des communications entre cellules nerveuses. L'analyse des molécules en isolement a fait progresser énormément nos connaissances, affirme le Dr De Koninck. Les molécules se comportent toutefois de façon très différente lorsqu'elles sont en action dans des cellules; c'est pourquoi la capacité de sonder une cellule vivante permet d'apprendre comment les molécules fonctionnent « au bon endroit et au bon moment ».

Les connaissances acquises aideront à concevoir des médicaments pour lutter contre la douleur, l'épilepsie et des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson, ainsi qu'à en apprendre davantage au sujet des communications au niveau moléculaire qui ont un effet sur la mémoire.

Réparation des lésions de la moelle épinière

Pouvoir marcher après une lésion de la moelle épinière, c'est une perspective qui fait rêver. La Dre Lynne Weaver et son équipe de l'Institut de recherche Robarts et de l'Université Western Ontario ont reçu une subvention d'équipe en voie de formation pour rapprocher davantage cette possibilité de la réalité. Jusqu'à maintenant, ces recherches ont porté avant tout sur un anticorps qui contrôle les cellules inflammatoires pour limiter les dommages causés après un traumatisme. Il s'agit d'un premier pas important : plus on peut prévenir de dommages, plus la possibilité de réparation est grande.

Les membres de son équipe concentrent maintenant leur attention sur l'inhibition des enzymes qui entraînent la formation de tissu cicatriciel au site d'un traumatisme - autre étape importante de l'amélioration et de la probabilité de régénération. Ils étudient aussi l'utilisation des cellules souches somatiques, déjà présentes chez les souris, pour stimuler la régénération. On suit ces cellules par micro-imagerie dans les souris afin de montrer qu'elles sont entraînées vers le site de la lésion. Toutes ces études ont porté jusqu'à maintenant sur des rats et des souris. Dans une étude portant sur des tissus humains, le laboratoire de la Dre Weaver a constaté que la réaction inflammatoire à une lésion de la moelle ressemble beaucoup à celle qui se produit chez les rats : les études réalisées par l'équipe sur les rats sont donc de bons prédicteurs des réactions chez l'être humain. Il est probable que les stratégies de sauvetage et de réparation que l'équipe a mises au point chez les rats s'appliquent bien à des traitements pour l'être humain.

À la recherche des coupables du cancer à l'échelle microscopique

La Dre Linda Pilarski et son équipe de l'Université de l'Alberta utilisent la nanotechnologie pour mettre au point un dispositif de la grosseur d'une lame de microscope qui peut analyser et surveiller des cellules cancéreuses sur place, rapidement et à peu de frais. Ce dispositif pourrait changer de façon spectaculaire les soins de santé - on peut imaginer une personne qui vit dans une région éloignée et fait télécharger et analyser ses cellules ailleurs - mais ce n'est que le début. Le même type de dispositif pourrait mesurer la présence d'un virus dans l'urine qui signale le rejet d'une greffe de rein. On pourrait même analyser un seul don de sang pour y dépister la présence du virus du Nil occidental. Il serait possible d'analyser les eaux d'égout de différents quartiers d'une ville pour repérer la présence de virus qui signalent une épidémie en préparation. La clé réside dans la vitesse et le faible coût. Les façons actuelles de réaliser les mêmes tâches sont tout simplement trop lentes et trop coûteuses pour être généralisées.

Rien de cela ne serait possible, affirme la Dre Pilarski, sans le financement accordé à l'équipe en voie de formation qui réunit des ingénieurs, un clinicien, un généticien médical, un sociologue et la Dre Pilarski elle-même, oncologue, qui travaillent dans le même laboratoire. Le financement a permis à l'équipe de créer le Consortium de diagnostic du cancer de l'Alberta afin d'être prête lorsque le moment viendra de commercialiser ses découvertes - ce qui pourrait se produire au cours des prochaines années.

Instaurer l'équité dans des domaines émergents

On considère habituellement que la médecine régénérative est à haute technologie et coûte cher - et convient davantage au monde industrialisé. La capacité de réparer ou de régénérer des tissus peut toutefois être encore plus avantageuse dans le monde en développement où l'incidence de maladies comme le diabète ou les cardiopathies, ainsi que d'accidents et de blessures, est plus élevée que dans le monde industrialisé. Le Dr Abdallah Daar, du Centre conjoint de bioéthique de l'Université de Toronto et du Centre de médecine moléculaire McLaughlin, dirige un réseau de recherche appelé RMEthnet qui veut maximiser le potentiel de la médecine régénérative et réduire au minimum les risques qui en découlent dans le monde entier.

Son équipe de recherche comprend des avocats, des spécialistes de l'éthique et des sciences sociales ainsi que des chercheurs biomédicaux. Elle concentre au début son attention sur les applications de la médecine régénérative qui sont les plus prometteuses pour le monde en développement. Elle s'intéresse aussi à la façon dont ces pays commencent à utiliser en fait la médecine régénérative. Comme autres domaines de recherche, mentionnons les suivants : protection des sujets humains de la recherche en médecine régénérative; établissement d'un équilibre entre le besoin de récompenser l'innovation par des brevets tout en assurant l'équité d'accès aux nouvelles technologies; applications de la médecine régénérative dans les maladies neurologiques; amélioration du rôle des organismes bénévoles du secteur de la santé dans le domaine de la médecine régénérative.

La collaboration entre chercheurs de disciplines variées, y compris le génie tissulaire, la recherche sur les cellules souches, le génie génétique et l'éthique, constitue un des phénomènes à l'origine des progrès de la médecine régénérative. Une des grandes orientations du Réseau RMEthnet consiste à donner aux nouveaux chercheurs la formation nécessaire pour travailler ainsi, et le réseau s'est engagé à former jusqu'à 18 étudiants diplômés et nouveaux chercheurs.

Une vision claire

Une transplantation de cornée peut rétablir la vision - mais elle a un coût. Les méthodes actuelles de traitement obligent à pratiquer une incision à la surface et à façonner manuellement la nouvelle cornée provenant du donneur pour l'adapter à l'oeil du receveur - façon de procéder imparfaite qui peut causer des complications reliées aux sutures, l'instabilité de la cornée, une vision médiocre ou même le rejet. À cause du besoin de cornées de donneurs, les listes d'attente sont en outre très longues pour une chirurgie. La Dre Isabelle Brunette de l'Hôpital Maisonneuve-Rosemont de l'Université de Montréal dirige une équipe qui utilise une technologie au laser à femtoseconde (un quadrillionnième de seconde) pour travailler la couche endothéliale derrière la cornée sans toucher à la surface de la cornée. Cette technique permet de changer uniquement la couche malade au lieu de toute la cornée, comme le veut la méthode traditionnelle. Il n'est pas nécessaire de pratiquer une incision ou de poser des sutures sur la cornée qui demeure stable, ce qui améliore les résultats pour les patients. L'intervention réduit aussi le besoin de cornées de donneurs et augmente l'accès tout en réduisant les listes d'attente.

La Dre Brunette et son équipe utilisent aussi la technologie du génie tissulaire pour cultiver les cellules endothéliales du patient même dans un milieu de culture, afin de pouvoir les retransplanter ensuite au patient sous forme enrichie. Comme il n'y a pas de donneur, il n'y a aucun risque de rejet des cellules endothéliales transplantées.

La Dre Brunette attribue les progrès réalisés par son équipe à sa nature multidisciplinaire et à ses liens de travail étroits parce que tous les membres comprennent le problème chirurgical qu'ils essaient de régler. Des essais cliniques sur des êtres humains seront possibles d'ici cinq ans, affirme‑t-elle.

Viser les cellules cancéreuses

Les points quantiques sont de minuscules points (moins de 100 nanomètres, ou plus petits qu'un virus) qui émettent de la lumière lorsqu'ils sont excités. Il est possible de syntoniser l'émission de lumière en modifiant leur grosseur, leur forme et leur composition, propriétés particulières à de nombreuses structures à l'échelle du nanomètre. Le Dr Warren Chan de l'Université de Toronto dirige une équipe qui essaie d'exploiter cette propriété unique des points quantiques pour diagnostiquer plus rapidement et plus précisément le cancer. Il fixe au point quantique une molécule chercheuse de cellules cancéreuses, comme un anticorps ou un peptide. Une fois injectée dans le corps, cette molécule fait fonction de conducteur et dirige le point quantique vers la tumeur. L'émission de couleur des points quantiques permet de détecter une tumeur et de déterminer son stade de développement. Par exemple, des émissions rouges et vertes provenant des régions de la tumeur pourraient signifier que le tissu est normal, le bleu et le vert pourraient signifier que la tumeur en est à ses premiers stades, tandis que le bleu, le vert et le rouge pourraient signifier que la tumeur produit des métastases ou se propage à d'autres tissus. Cette capacité d'imagerie permet d'utiliser la pharmacothérapie appropriée en fonction de l'information moléculaire sur la tumeur.

L'équipe constituée d'ingénieurs biomédicaux, de biophysiciens médicaux, d'un pharmacien, de pathologistes et d'un agent de liaison avec l'industrie espère aussi mettre au point des méthodes d'utilisation de points quantiques pour transporter le traitement directement à la tumeur et en apprendre davantage sur la façon dont ces points circulent dans le corps et déterminer s'ils présentent un risque de toxicité.