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*Article publié par BioNB le 2 octobre 2014

Au cours de la Semaine nationale des biotechnologies 2014, nous avons visité l'Institut atlantique de recherche sur le cancer qui se situe au Centre hospitalier universitaire Dr George-L.-Dumont à Moncton, au Nouveau-Brunswick. Notre guide, Ian Chute, est gestionnaire du laboratoire de l'IARC depuis 7 ans. Il a mené un groupe de visiteurs curieux dans les laboratoires de biologie moléculaire à la fine pointe de l'IARC. L'IARC est passé d'une seule personne à une équipe de plus de 50 membres, constituée de chercheurs et d'employés. Après avoir développé et commercialisé une méthode révolutionnaire permettant d'améliorer la détection du cancer, ils continuent à innover. L'Institut planche sur trois domaines principaux de la recherche sur le cancer : la détection précoce de la maladie, l'amélioration du diagnostic, et le traitement ciblé.


Science de table

Le laboratoire principal est grand et ouvert, offrant un espace de collaboration idéal pour les chercheurs et leurs stagiaires, qui ont chacun leur espace de table. La journée de notre visite, le laboratoire était bourdonnant d'activité, sans compter la trentaine de visiteurs qui ont participé à la visite.

Les cultures cellulaires sont la pierre angulaire de la recherche sur le cancer

Nous avons ensuite jeté un coup d'œil à une des deux salles pour la culture cellulaire de l'IARC. L'étude des cultures cellulaires est un des outils les plus importants de la recherche sur le cancer. Une lignée de cultures cellulaires peut servir de modèle pour les systèmes biologiques complexes. Ce modèle est utilisé pour étudier la progression du cancer et les effets des traitements sur les cellulaires cancéreuses. Ce travail nécessite des lignées cellulaires spéciales qui vivent et grandissent dans des récipients de plastique carrés.

Les lignées cellulaires sont utilisées pour la recherche en médecine depuis plus de 50 ans. Une des premières lignées cellulaires, les cellules HeLa, ont été développées à partir de la biopsie d'une tumeur d'une patiente souffrant de cancer en 1951. La patiente, Henrietta Lacks, est décédée des suites du cancer du col de l'utérus peu de temps après, mais sa contribution à la recherche perdure. Cette lignée cellulaire a été entretenue et utilisée par des milliers de chercheurs pour la recherche sur le cancer ainsi que pour le travail sur d'autres maladies, la fertilité, les vaccins et la compréhension fondamentale de la biologie cellulaire. Les cellules HeLa sont la clé de plusieurs découvertes modernes en santé humaine. La culture cellulaire est un outil puissant, mais à cause de la nature des cellules vivant à l'extérieur du corps humain, elles doivent être manipulées avec précaution. Ces récipients de plastique carrés dans lesquels elles vivent doivent être très propres, pour éviter la croissance dans le récipient de champignons et de bactéries non voulus. Ces contaminants peuvent rapidement faire rater un projet de recherche!

La majorité de l'équipement qui se trouve dans la salle de culture cellulaire de l'IARC est destinée à assurer la propreté des cultures. Une hotte à flux laminaire est une table renfermée comprenant des filtres à air spéciaux qui permet aux chercheurs d'ouvrir les récipients de culture dans un environnement stérile.

La salle de culture cellulaire contient aussi des réfrigérateurs et des congélateurs pour stocker les cellules et les milieux qui fournissent les nutriments permettant leur croissance. Il y a aussi un microscope pour examiner les cellules et de l'équipement qui permet de les compter.

Les lignées cellulaires sont cataloguées et conservées dans plusieurs « banques » partout dans le monde. Plusieurs produits de lignées cellulaires spécialisés sont vendus par des fournisseurs et envoyés aux chercheurs à l'état congelé. Les cellules sont dégelées et on leur fournit un milieu de croissance pour favoriser la multiplication cellulaire et donner assez de matériel pour le travail des chercheurs.

Visionner les cellules cancéreuses

Ensuite, nous avons visité la salle de microscope, où les chercheurs ont accès à un microscope confocal et à fluorescence. Ces outils permettent de visionner les cellules. Des techniques et des réactifs spéciaux sont utilisés pour identifier les différentes parties des cellules avec des couleurs. Ces techniques font partie des projets de recherche, afin de pouvoir répondre à des questions spécifiques sur ce qui arrive aux protéines, aux lipides et aux acides nucléiques dans les cellules cancéreuses sous certaines conditions expérimentales.

Outils de découverte à la fine pointe

L'IARC possède deux outils clés de découverte qui permettent aux chercheurs d'obtenir un aperçu de ce qui se passe au niveau moléculaire dans une cellule cancéreuse : la spectrométrie de masse et la détermination des séquences nucléotidiques. Ces plateformes de l'IARC sont réellement des innovations du 21e siècle qui permettent l'avancement de la compréhension du cancer. Ces deux techniques permettent la recherche exploratoire, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire de limiter la question de recherche à une protéine ou à un gène en particulier. Ces méthodes fournissent beaucoup de données qui, lorsqu'elles sont interprétées par des experts, sont des outils performants pour la recherche sur le cancer.

Le Dr David Barnett nous a présenté le spectromètre de masse de l'IARC (nom de code : exacteur-Q quadripôle-orbitrap hybride). Ce type d'instrument identifie la quantité et le type de produit chimique dans un échantillon en mesurant le rapport masse sur charge des particules. À partir des résultats de la machine, l'opérateur peut déterminer la structure atomique de tout produit chimique. Les spectromètres de masse existent depuis près de 100 ans et sont utilisés pour les structures chimiques simples qui contiennent des dizaines ou des centaines d'atomes.

L'ajout récent des algorithmes computationnels ainsi que les améliorations apportées au spectromètre lui-même en ont fait un outil important pour les échantillons biologiques. Les produits chimiques d'intérêt pour la recherche sur le cancer comme les protéines peuvent contenir des centaines de milliers d'atomes. Maintenant, les données complexes générées par un spectromètre de masse peuvent être analysées à l'aide de logiciels et utilisées pour identifier des protéines spécifiques. C'est ce que fait l'équipe de l'IARC – ils analysent des échantillons complexes préparés en laboratoire et fournissent des résultats permettant l'élaboration de nouvelles techniques de diagnostic du cancer.

Finalement, nous avons rencontré le Dr Nicolas Crapoulet et vu les instruments de séquençage de nouvelle génération de l'IARC. Ces machines sont dites de « nouvelle génération », car leur technologie est beaucoup plus efficace que les techniques largement utilisées il y a 6 ans.

La technologie (nom de code : torrent ionique) peut fournir aux chercheurs de l'IARC des données précises sur les séquences d'ADN et d'ARN des matériaux biologiques avec lesquels ils travaillent. La recherche du Dr Crapoulet est axée sur un type particulier d'ARN (l'ARN non codant) qui participe à la formation et au développement du cancer. Les techniques de nouvelle génération pour la détermination des séquences lui permettent d'étudier le fonctionnement exact de ces ARN dans l'espoir de développer de nouveaux traitements contre le cancer.

Les séquenceurs de nouvelle génération jouent aussi un rôle clinique important. Il existe actuellement quatre séquenceurs au Centre Georges Dumont : deux dans le laboratoire de l'IARC et deux dans le laboratoire de diagnostic. Le laboratoire de diagnostic peut utiliser les séquenceurs pour analyser les échantillons de véritables patients. Cette information guide le clinicien par rapport au traitement personnalisé des patients souffrant de cancer du côlon ou de cancer des poumons.

Ces séquenceurs de nouvelle génération peuvent fournir la séquence complète de l'ADN pour un patient en quelques jours à une fraction du coût du début des années 2000 – c'est environ 2000 fois moins coûteux aujourd'hui! L'échantillon à tester est préparé en laboratoire avant d'être placé sur une petite puce comprenant des millions de puits. Un ordinateur avec un puissant processeur analyse les données – un processus qui exige environ 400 gigs d'espace de disque dur par échantillon.

De la recherche de classe mondiale près de chez nous

Nous aimerions remercier chaudement les employés et la direction de l'Institut atlantique de recherche sur le cancer de nous avoir ouvert leurs portes. La capacité de recherche biomédicale qu'ils ont su développer au cours des dernières années est impressionnante. Nous entendons souvent parler de la lutte contre le cancer, et l'équipe de l'IARC est véritablement dédiée à monter au front.

Pour en apprendre davantage au sujet de la recherche sur le cancer qui se déroule au Nouveau-Brunswick, consulter le site de La recherche sur le cancer sauve des vies.ca. Vous pourrez démontrer votre appui en devenant un ami de l'IARC ou en effectuant un don.




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(IARC) est un organisme à but non lucratif établi depuis 1998 et situé au Centre hospitalier universitaire Dr-Georges-L.-Dumont de Moncton. Disposant d’installations ultramodernes, l’IARC est devenu un véritable centre d’excellence en recherche sur cancer.

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