UNE PLATEFORME COMMUNE POUR L'ÉTUDE DES MALADIES COMPLEXES

En 2005, grâce à des subventions importantes de la Fondation canadienne pour l’innovation du gouvernement du Québec et de Génome Canada accordées à Pavel Hamet et Marc Prentki, le
CRCHUM a pu se doter d’une plateforme technologique de pointe pour soutenir la recherche. Le but
est de comprendre les interactions entre les gènes et l’environnement dans des maladies complexes, notamment le diabète, les troubles cardiovasculaires et les maladies liées au vieillissement.

Regroupant des instruments de pointe et opérée par des techniciens qualifiés, cette plateforme est
la seule du genre au Canada qui réunit des composantes métabolique, cardiovasculaire et comportementale en un même lieu, donnant ainsi la possibilité aux chercheurs d’explorer de manière intégrée la complexité des régulations physiologiques et leurs anomalies associées aux maladies métaboliques et cardiovasculaires.

Bien que les recherches soient de nature fondamentale (c’est-à-dire sur des cellules ou des modèles animaux),elles se situent dans un continuum intégrant l’humain et l’animal. « Puisqu’on ne peut pas aller directement de la cellule à l’être humain, la plateforme fournit une étape intermédiaire sur des cellules et sur des animaux », déclare Vincent Poitout, directeur adjoint scientifique à la recherche fondamentale.

Pourquoi des modèles animaux ? Le rongeur possède un bagage génétique proche de celui de l’humain. Près de 95 % de nos gènes sont communs à ceux du rongeur; la seule différence se situe dans leur organisation. Cette étape fondamentale et préclinique représente donc un passage obligé afin de comprendre la genèse et les mécanismes des maladies, mais aussi pour identifier et valider des pistes prometteuses pour leur traitement avant de les tester chez l’humain.

UN LIEU D'EXPERTISE, DE FORMATION ET DE PARTENARIAT AVEC L'INDUSTRIE

La plateforme est concentrée au Technopôle Angus à l’est de Montréal et bénéficie d’une expertise technique et scientifique  apportée par de nombreux chercheurs du CRCHUM. Il s’agit également d’infrastructures qui accueillent des étudiants des cycles supérieurs ainsi que des stagiaires postdoctoraux. Ces derniers sont intégrés dans une quinzaine  d’équipes de recherche qui mènent des projets dans un milieu caractérisé autant par la multidisciplinarité que par des  collaborations avec des entreprises du secteur industriel.

D’ailleurs, la plateforme est également dispo-nible pour des partenaires privés, qui eux, ne disposent pas d’infrastructures similaires ou ne possèdent pas l’expertise développée au CRCHUM.

Menées dans des conditions optimales avec des résultats de grande qualité, les recherches sont non seulement publiées dans des journaux prestigieux,mais ont également mené à des avancées majeures dans la compréhension des maladies. Trois chercheurs du CRCHUM nous parlent de l’utilisation de la plateforme dans leurs domaines respectifs.

UN RÉCEPTEUR QUI MODIFIE LA SÉCRÉTION D'INSULINE – PLATEFORME MÉTABOLIQUE

Thierry Alquier est spécialisé en diabète. Cette maladie, touchant plus de 150 millions de personnes dans le monde, dont 650 000 au Québec, est causée par un manque total (type 1) ou relatif (type 2) d’insuline. Ces défauts de sécrétion ou de sensibilité à l’insuline entraînent une augmentation de la concentration de sucre dans le sang et, à long terme des complications graves, notamment pour les reins, les nerfs et le coeur.

Thierry Alquier a voulu vérifier l’hypothèse selon laquelle les acides gras augmenteraient la sécrétion d’insuline via un récepteur sur la surface des cellules qui sécrètent l’insuline. « Grâce aux moyens et aux outils de la plateforme, nous avons réalisé des mesures précises et découvert que la sécrétion d’insuline était radicalement diminuée en l’absence de ce récepteur, mais que la sensibilité à l’insuline demeurait, elle, inchangée ».

Ses expériences ont donc permis de prouver que ce récepteur jouait un rôle essentiel pour augmenter la sécrétion d’insuline. L’industrie teste actuellement un médicament qui stimule ce récepteur. « Nos travaux réalisés grâce à la plateforme ont donc des applications directes dans le développement du médicament, mais aussi dans la compréhension de la maladie diabétique en général ».

COMBATTRE L'HYPERTENSION – PLATEFORME CARDIOVASCULAIRE

L’hypertension touche une personne sur cinq en général et la moitié des plus de 70 ans ! Première cause de mortalité, cette maladie est due à des facteurs génétiques et environnementaux (stress, consommation de sel, etc.).

Dr Pavel Hamet	Grâce aux travaux sur des rongeurs, le Dr Pavel Hamet, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génomique prédictive, a identifié le gène responsable de la sensibilité au stress dans l’hypertension. Avec des mesures biologiques (pression artérielle, rythme cardiaque, etc.) enregistrées jusqu’à 600 fois par minute chez des souris soumises à des situations stressantes (enfermement, etc.), il a démontré que le stress cause effectivement de l’hypertension. Grâce à ces données, des interventions simples, comme la pratique de l’exercice physique, ont permis d’atténuer la réponse au stress et par conséquent l’hypertension. Même si la plupart des résultats sont transférables de l’animal à l’humain, la prudence demeure de mise. Pour le sel  notamment, le chercheur affirme que la réduction prônée par les instances de santé ne s’avère utile que pour 75 % des patients.
En privant des humains de sel, plusieurs chercheurs ont observé un effet paradoxal où la pression artérielle continue d’augmenter chez 25 % d’entre eux. Il convient de nuancer ces recommandations à large échelle. Les expériences du Dr Pavel Hamet concernent également le développement de médicaments diminuant la pression artérielle (antihyperten-seurs) qui ne seraient efficaces que chez la moitié des patients. La plateforme permet de tester et de cibler le meilleur traitement pour un profil donné, avant qu’il ne soit donné aux humains. Un premier pas vers une médecine personnalisée ! VIEILLIR EN SANTÉ – PLATEFORME PHYSIOCOMPORTEMENTALE Plus on vieillit, plus on court le risque de souffrir d’incapacités et de maladies. Ce problème se présente avec acuité dans nos sociétés où l’augmentation de l’espérance de vie entraîne des coûts plus importants de soins et services de santé. Cette question est au coeur des travaux de Pierrette Gaudreau, chercheuse au CRCHUM et directrice du Réseau québécois de recherche sur le vieillissement, qui étudie le vieillissement réussi, c’est-à-dire sans maladie. Pour ce faire, une souche de rats unique au monde tant leur longévité en bonne santé est grande est utilisée. Concrètement, Pierrette Gaudreau mesure les paramètres physiologiques tels que la température corporelle et la force musculaire chez des rats vieillissants. De plus, elle évalue leurs comportements liés à l’appétit, à l’anxiété et à la mémoire.   « Nos protocoles sont complexes et les appareils de la plateforme nous fournissent des informations uniques pour comprendre précisément comment les fonctions physiologiques et les comportements sont atteints au cours du vieillissement », explique Pierrette Gaudreau. Grâce à des données obtenues comme la distance parcourue ou le nombre d’erreurs avant de trouver la nourriture dans un labyrinthe, il est possible d’explorer des questions complexes : « Quels sont les gènes impliqués dans la capacité d’apprentissage et de mémoire au cours du vieillissement ? » Aujourd’hui, la plateforme physiocomportemen-tale facilite la compréhension des mécanismes du vieillissement. À terme, elle permettra de développer des interventions (nutrition, exercice), des médicaments ou des suppléments qui pourront être bénéfiques pour les aînés. Pierrette Gaudreau