Des titulaires de chaire de recherche Canada 150 ouvrent de nouvelles voies dans le domaine de la santé humaine

Le Programme des chaires de recherche Canada 150 a contribué à mieux comprendre toutes premières et toutes dernières étapes de la vie humaine. Initiative d’une valeur de 117,6 millions de dollars qui a été lancée par le gouvernement fédéral pour marquer le 150^e anniversaire du Canada et consolider l’excellente réputation du pays en matière de recherche, ce programme a permis de faire venir de l’étranger deux douzaines d’illustres chercheuses et chercheurs. Parmi ces personnes, citons Miguel Ramalho-Santos, un biologiste cellulaire luso-américain qui étudie le développement embryonnaire, et Donna Rose Addis, une neuroscientifique néo-zélandaise qui mène des recherches sur la mémoire et le vieillissement. Lui et elle ont traversé frontières et fuseaux horaires pour venir installer leurs laboratoires à l’University of Toronto en 2018.

Le Canada est depuis longtemps un pôle de recherche sur la biologie cellulaire et la mémoire, ce qui a servi de tremplin à M. Ramalho-Santos et à M^me Addis dans le cadre de leur chaire. Alors que le Programme des chaires de recherche Canada 150 prendra fin en 2025 après sept années d’activité, les deux titulaires de chaire font part de leur expérience et des raisons qui motivent leur désir de poursuivre leurs recherches au Canada.

Miguel Ramalho-Santos : « La curiosité nous pousse à agir. »

Miguel Ramalho-Santos a obtenu son doctorat à la Harvard University, puis a établi le laboratoire Santos à l’University of California San Francisco. En devenant titulaire de la Chaire de recherche Canada 150 en épigénétique du développement, il a déplacé son laboratoire à l’University of Toronto et à l’hôpital Mount Sinai.

« Le Programme des chaires de recherche Canada 150 représentait une opportunité alléchante, car il m’apportait un soutien à long terme pour oser venir m’installer dans une communauté formidable à Toronto, explique le chercheur. Il n’y a pas meilleur endroit pour effectuer de la recherche sur les cellules souches et le développement que celui où les cellules souches ont été découvertes et où les principales avancées dans le domaine ont été réalisées. »

Au cours des sept dernières années, l’équipe de M. Ramalho-Santos s’est efforcée d’examiner sous un nouvel angle la façon dont les événements extérieurs influencent le développement de l’embryon ainsi que leurs effets à long terme sur la santé à l’âge adulte.

En 2019, M. Ramalho-Santos a publié un article (en anglais) dans la revue Nature qui explique comment la vitamine C joue un rôle important dans l’activation des gènes qui contribuent à la formation des ovules chez les fœtus féminins. Ses constatations ont montré que le taux de vitamine C chez la mère peut avoir un impact sur la fertilité de sa progéniture. Outre les implications pour la santé reproductive, ces résultats ont suscité l’intérêt des chercheuses et chercheurs en cancérologie.

« La vitamine C a un effet catalyseur direct sur l’activité enzymatique – les enzymes étant essentielles pour permettre aux cellules de faire leur travail correctement, c’est-à-dire fonctionner normalement, se distinguer normalement et ne pas se transformer en cellules cancéreuses indifférenciées, explique le chercheur. Celles et ceux qui ont lu les travaux de mon équipe ont compris que si la vitamine C a un effet sur les enzymes dans l’embryon, elle a probablement aussi un effet sur les enzymes en cas de leucémie, ce qui est effectivement le cas. »

Plusieurs essais cliniques sont en cours, dans le cadre desquels des patientes et patients prennent de la vitamine C par voie intraveineuse en accompagnement de leur traitement de chimiothérapie.

« Découvrir les fonctions de la vitamine C a ouvert un certain nombre de pistes de réflexion dans notre laboratoire, observe M. Ramalho-Santos. Si les embryons sont sensibles au niveau de vitamine C, à quoi d’autre sont-ils sensibles? »

Le laboratoire Santos s’est donc lancé dans l’étude de la pause développementale, un phénomène d’arrêt momentané des fonctions vitales de l’embryon lorsque les nutriments manquent. M. Ramalho-Santos a ainsi piqué l’intérêt des biologistes du cancer du Princess Margaret Cancer Centre, car les cellules cancéreuses peuvent également entrer dans un état de « dormance » qui leur permet de survivre à la chimiothérapie et de générer de nouvelles tumeurs.

En 2021, un groupe de laboratoires de l’University of Toronto, dont le laboratoire Santos, a publié un article dans Cell (en anglais) exposant la manière dont, pour échapper à la thérapie, les cellules cancéreuses dormantes exploitent les mêmes voies cellulaires que celles qui régulent la pause développementale. L’étude propose de nouvelles façons de cibler la dormance cancéreuse en utilisant les connaissances acquises sur ce même phénomène dans l’embryon.

« C’est en installant mon laboratoire ici que j’ai pu réaliser ce projet, remarque le chercheur. Il existe à Toronto une très forte concentration de spécialistes en biologie du cancer, ce qui m’a permis de lancer des conversations avec des partenaires. Ces échanges auront des ramifications très intéressantes », prédit-il.

Donna Rose Addis : “Voilà un endroit formidable pour mener la recherche sur la mémoire! »

Après avoir obtenu son doctorat à l’University of Toronto, Donna Rose Addis a mené des études postdoctorales à la Harvard University. Elle dirigeait le laboratoire de la mémoire de l’University of Auckland lorsqu’elle a pris connaissance du Programme des chaires de recherche Canada 150.

Elle était ravie d’avoir la chance inouïe de revenir à l’University of Toronto pour devenir titulaire de la Chaire de recherche Canada 150 en neurosciences cognitives de la mémoire et du vieillissement. Elle s’est jointe à des équipes de recherche interdisciplinaires à l’University of Toronto et au Rotman Research Institute de l’hôpital Baycrest.

« J’adore travailler ici, déclare M^me Addis. L’ambiance est très collégiale, ce que je trouve stimulant. Il existe ici une grande communauté de recherche sur la mémoire. »

Madame Addis possède des connaissances uniques sur la manière dont le cerveau humain permet de se souvenir des expériences passées, d’imaginer les événements futurs et de construire une image cohérente de soi. En 2007, elle a découvert qu’imaginer l’avenir engageait le même réseau neuronal que se rappeler le passé. Cette même année, sa découverte a été classée dans le Top 10 des percées scientifiques par la revue Science.

Compte tenu du vieillissement de la population canadienne, il est à la fois pertinent et urgent d’intensifier la recherche sur le rôle de la mémoire dans le maintien du sentiment d’identité et la prévention du déclin cognitif. À Toronto, la chercheuse a accès à des équipements à la fine pointe de la technologie pour créer des images du cerveau et observer l’activité cérébrale.

« L’hôpital Baycrest dispose non seulement d’un appareil IRM de pointe, mais aussi d’un magnétoencéphalographe, souligne-t-elle. Il existe peu de ces scanners dans le monde, mais l’un d’entre eux est ici. »

À l’instar de M. Ramalho-Santos, M^me Addis a fait équipe avec des collègues du Canada pour explorer de nouveaux domaines d’intérêt. En pleine pandémie de COVID-19, elle s’est associée à Shayna Rosenbaum, de l’Université York, pour comprendre comment les gens prennent des décisions en cas de crise de santé publique, par exemple en imaginant des récompenses à court terme (ce qui est plus facile) ou à long terme (ce qui est plus difficile).

Donna Rose Addis souhaite pousser cette recherche plus loin en examinant comment le pouvoir de l’imagination peut contribuer à modifier la prise de décision en faveur de meilleurs résultats collectifs. « Cette recherche touche à des travaux que j’ai effectués avec un étudiant, précise-t-elle. Si nous nous imaginons aider quelqu’un, nos intentions changent-elles? Le fait de s’imaginer faire quelque chose modifie-t-il le comportement futur? »

Madame Addis envisage d’établir de nombreuses autres collaborations avec des chercheuses et chercheurs ainsi qu’avec des établissements canadiens. Elle prévoit aussi demander la citoyenneté canadienne dès qu’elle y sera admissible. « Ici, j’ai vraiment l’impression de me trouver parmi mes semblables », se réjouit-elle.

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Mots clés

• Développement embryonnaire
• Mémoire
• Vieillissement
• Épigénétique du développement
• Cellules souches
• Biologie du cancer
• Santé publique
• Neurosciences cognitives
• Essais cliniques
• Prise de décision