Collaboration internationale : atteindre de nouvelles frontières
Exemples de recherches financées par le programme scientifique Frontières humaines
12 octobre 2021
Le programme scientifique Frontières humaines (HFSP) est un programme de collaboration internationale qui soutient plus de 1 100 chercheurs et 3 200 boursiers postdoctoraux spécialisés dans de nouveaux domaines interdisciplinaires de recherche fondamentale en biologie (biophysique, chimie, bio-informatique, informatique, ingénierie, mathématiques, nanosciences, physique) et en sciences de la vie dans le monde entier. Établi à Strasbourg, en France, le HFSP reçoit le soutien des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC), du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, de la Commission européenne et d’organismes de financement de 13 autres pays (en anglais seulement).
Voici deux chercheurs postdoctoraux canadiens qui ont reçu une subvention de recherche de longue durée du HFSP en 2021 :
Dre Madison Bolger-Munro
Au cours de ses études au doctorat à l’Université de la Colombie-Britannique, la Dre Bolger-Munro a examiné la façon dont le système immunitaire des souris assure une protection contre des agents pathogènes, comme le virus de la grippe. Grâce à une subvention de recherche postdoctorale de longue durée du HFSP, elle analyse actuellement le développement d’un ovule fécondé dans une créature marine pluricellulaire, appelée ascidie, dans le laboratoire du Dr C.P. Heinsenberg à l’Institut autrichien des sciences et des technologies (IST Austria).
Les ascidies ont des structures semblables à celles des humains et d’autres vertébrés (par exemple, leur notocorde ressemble à une moelle spinale [moelle épinière]). La Dre Bolger-Munro étudie les diverses façons dont les cellules de l’embryon de cette créature marine réunissent les éléments constitutifs essentiels à la formation de différentes structures, comme le tissu musculaire ou l’appareil digestif.
La polarité cellulaire, ou la répartition inégale des éléments constitutifs des cellules, est essentielle aux processus vitaux. Au cours du développement d’un animal, cette polarité aide l’organisme à prendre forme, de la tête à la queue et de gauche à droite. Si cette polarité cellulaire est perturbée, les ascidies peuvent présenter des anomalies et des maladies.
« L’étude du fonctionnement de ce système est très intéressante, car elle permet de répondre à des questions générales fondamentales sur la façon dont les cellules génèrent et maintiennent différentes structures cellulaires dans le contexte du développement global de l’ascidie », déclare la Dre Bolger-Munro.
Les ascidies sont importées du nord de la France et sont conservées dans des aquariums à l’IST Austria. La Dre Bolger-Munro est en mesure d’analyser le développement de leurs ovules fécondés grâce à des microscopes puissants.
« Après la fécondation, je peux observer le développement des embryons transparents des ascidies en dehors de la mère, ce qui n’est pas le cas chez l’humain ou la souris, explique la Dre Bolger-Munro. Cela me permet de concentrer mes recherches sur l’établissement et le maintien des différentes structures au sein des cellules pendant le développement d’une ascidie, ainsi que sur les fonctions cellulaires. En étudiant ces questions biologiques fondamentales, je ferai également la lumière sur la manière dont ces mécanismes sont conservés au cours de l’évolution. »
La Dre Bolger-Munro travaille en collaboration avec des physiciens, des biologistes et des ingénieurs de l’IST Austria pour mener à bien ce projet. Cette collaboration en recherche, combinée au financement du HFSP, l’aidera à atteindre son objectif : devenir une chercheuse indépendante.
Dr Alexander Vlahos
Lorsqu’il était étudiant au doctorat à l’Université de Toronto, le Dr Vlahos a utilisé les sciences appliquées et l’ingénierie comme outils de lutte contre le diabète. Il a réussi à mettre au point un pancréas bioartificiel et à l’implanter sous la peau de souris pour réguler leur glycémie et surveiller leur taux de glucose de base. En tant qu’étudiant, le Dr Vlahos a également fait visiter le campus de l’Université de Toronto au Dr Xiaojing Gao, biologiste de synthèse et ingénieur chimiste. Ils sont restés en contact, et le Dr Gao a par la suite invité le Dr Vlahos à effectuer des travaux postdoctoraux dans son laboratoire de l’Université de Stanford, en Californie.
« En utilisant la biologie de synthèse comme outil d’ingénierie tissulaire et de biologie fondamentale, je voulais me concentrer sur la création de circuits au sein de cellules modifiées qui peuvent à la fois détecter un agent pathogène et déclencher les meilleures réactions immunitaires possible par la signalisation », affirme le Dr Vlahos.
Le Dr Vlahos a été très heureux d’apprendre qu’il avait reçu une subvention de recherche postdoctorale de longue durée du HFSP pour explorer cette avenue.
« J’étais très emballé, déclare-t-il. Les évaluateurs du HFSP ont vraiment aimé ma proposition de projet et m’ont donné ce coup de pouce financier; je suis très chanceux. »
Les vaccins peuvent être difficiles à mettre au point, car la réaction immunitaire contre les infections n’est pas toujours longue. Le Dr Vlahos analyse ce problème avec le Dr Gao et son collègue, le Dr Mark Davis, qui est professeur au Département d’immunologie de l’Université de Stanford.
« Nous cherchons à savoir si les cellules modifiées peuvent envoyer des signaux d’alerte efficaces concernant les menaces pour le système immunitaire aux cellules d’origine humaine dans un environnement tridimensionnel, a expliqué le Dr Vlahos. Cela nous aidera à déterminer ce dont les gens ont besoin pour générer la réaction immunitaire la plus forte qui soit lorsqu’ils sont vaccinés. La coinjection du vaccin et de ces cellules modifiées pourrait être la prochaine étape, mais il y a encore beaucoup de chemin à faire. »
Cela dit, ces étapes de recherche peuvent aussi offrir d’autres occasions. Grâce au financement du HFSP et à cette collaboration internationale en recherche, le Dr Vlahos espère réaliser son objectif de carrière, à savoir devenir professeur.
Lectures complémentaires
- Les IRSC et le programme scientifique Frontières humaines
- Organisation internationale du programme scientifique Frontières humaines (en anglais seulement)
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