Appuyer de jeunes scientifiques prometteurs dans le domaine de la recherche génétique et sur les cellules souches
OCTOBER 14, 2022
Dans le cadre de notre engagement à attirer de nouveaux talents dans le domaine de la recherche sur la fibrose kystique, Fibrose kystique Canada appuie deux jeunes chercheurs brillants en début de carrière en leur octroyant une bourse de voyage afin qu’ils prennent part aux réunions Till and McCulloch, le premier événement canadien sur la recherche sur les cellules souches et la médecine régénérative.
Les cellules souches sont extrêmement prometteuses dans le domaine de la fibrose kystique et pourraient mener un jour à la découverte d’un traitement curatif – c’est pourquoi le soutien envers la recherche génétique et sur les cellules souches est l’une des principales priorités en matière de santé de la communauté fibro-kystique.
Henry Quach, étudiant au doctorat à la University of Toronto, travaille au laboratoire du Hospital for Sick Children (SickKids) pour tenter de comprendre les premiers stades de la maladie pulmonaire dans la fibrose kystique, au moment où les poumons se forment chez le fœtus.
À deux étapes du développement des poumons du fœtus, l’expression de la protéine CFTR est soumise à une forte régulation positive. C’est à ces étapes que les poumons prennent forme et que les cellules se différencient en différents types.
À l’aide des cellules souches recueillies dans le cadre du stimulant Programme de thérapie individualisée de la fibrose kystique (PTIFK) du SickKids et d’un modèle de cellules souches des poumons mis au point au laboratoire de sa superviseure d’études doctorales, la Dre Amy Wong, Henry étudie les effets de la protéine CFTR au cours de ces stades critiques du développement pulmonaire.
Il vérifie l’hypothèse suggérant que la protéine CFTR joue un rôle important dans la régulation des voies de signalisation développementales dans les poumons de manière à potentiellement prédisposer une personne dont la protéine CFTR est dysfonctionnelle – comme c’est le cas dans la fibrose kystique – à un déclin de la fonction respiratoire. Cela pourrait expliquer des anomalies structurelles comme l’épaississement des parois et un rétrécissement des voies respiratoires observés chez les nouveau-nés fibro-kystiques, même en l’absence de symptômes de maladie respiratoire.
« Par exemple, si le ratio entre différents types de cellules est déséquilibré, cela pourrait avoir une incidence sur le fonctionnement des poumons après la naissance, explique Henry. Il est très important de comprendre le rôle de la protéine CFTR dans le développement des poumons. Cela pourrait nous aider à déterminer quelles stratégies thérapeutiques peuvent être mises en place plus tôt chez les personnes atteintes de FK. »
Parallèlement, Brenna Stevens, étudiante au doctorat en microbiologie à la University of Guelph, se sert de tranches minces de poumons d’animaux, coupées avec précision, pour tester de potentiels vecteurs viraux qui pourraient un jour servir de véhicules pour les thérapies géniques afin de livrer une bonne copie du gène CFTR chez les personnes fibro-kystiques. Elle se procure les échantillons pulmonaires auprès de l’abattoir d’enseignement situé sur le campus, où ils seraient autrement mis aux ordures. « Les tranches de poumons sont des modèles plus précis de poumons vivants que les cellules cultivées », indique Brenna.
« Une boîte de Pétri offre un milieu unidimensionnel, mais dans un vrai poumon, un nombre incalculable de cellules interagissent de différentes manières. Les tranches reflètent la disposition et la population naturelles des nombreux types de cellules, explique Brenna. Elles sont d’excellents modèles et permettent de travailler plus rapidement et à moindres coûts comparativement aux modèles d’animaux vivants. »
Lorsqu’un vecteur prometteur aura été découvert, il sera testé sur des animaux – mais ce travail est coûteux et chronophage. En faisant une présélection des vecteurs candidats à l’aide de tranches de poumons d’animaux dans le cadre de ses travaux, Brenna accélère le processus de sélection et s’assure que seuls les meilleurs candidats se rendent aux tests sur des animaux.
Il existe des centaines de virus ayant le potentiel de devenir des vecteurs, mais ce ne sont pas tous les virus qui sont de bons candidats. Ils doivent être sans danger pour les humains, bien entendu, et ils doivent être capables de transporter le gène CFTR, qui est de grande taille, ou deux parties pouvant être rassemblées une fois dans la cellule.
Le but ultime – et on a encore du chemin à faire pour y parvenir – est de mettre au point des thérapies géniques contre la fibrose kystique. À l’aide de cette méthode, les cellules d’une personne produiraient la bonne protéine CFTR à partir de l’ADN livré dans la cellule, sans toucher à l’ADN de l’hôte (ni aux mutations en cause dans la FK).
« Les thérapies géniques sont une façon de fournir à une personne fibro-kystique une bonne copie du gène CFTR. Un jour, nous espérons pouvoir insérer un vecteur dans les cellules de quelqu’un pour livrer une bonne copie du gène CFTR, de façon à ce que les cellules se mettent à produire la protéine CFTR fonctionnelle. En théorie, cela pourrait se faire n’importe quand au cours de la vie d’une personne, selon Brenna. La personne conserve son génome d’origine, mais nous lui fournissons aussi une bonne copie du gène CFTR. »
En élaborant une méthode plus rapide et plus efficace pour présélectionner les vecteurs viraux candidats, Brenna, dans le cadre de ses travaux, pourrait faire accélérer ce type de recherche.
Fibrose kystique Canada est ravi de pouvoir soutenir ces deux jeunes chercheurs afin qu’ils puissent participer à une conférence où ils sont certains de rencontrer des collègues et de nouveaux collaborateurs potentiels. Ils présenteront tous deux des affiches portant sur leurs travaux novateurs lors de l’événement.
Les réunions Till and McCulloch auront lieu du 3 au 5 octobre 2022, à Vancouver. Pour obtenir de plus amples renseignements, consultez le site stemcellnetwork.ca.