Les points quantiques éclairent la voie
Une étude de 400 000 $ examinera de plus près les cellules cancéreuses
Trois chercheurs de différentes disciplines ont joint leurs efforts pour mettre au point un « microscope » de la prochaine génération afin de mieux comprendre le rôle important que jouent les protéines dans les maladies comme le cancer.
 Le but de l’étude consiste à concevoir une nouvelle méthode qui permettra d’obtenir une meilleure vue d’une cellule et de mieux observer la façon dont les protéines, encore plus petites, se comportent et interagissent dans la cellule. « Cette information est cruciale pour comprendre les aspects fondamentaux de maladies comme le cancer », indique David Cramb, chimiste à l’University of Calgary, qui travaille au projet en collaboration avec Susan Lees-Miller, biologiste spécialiste du cancer à l’University of Calgary, et Greg Scholes, expert en points quantiques à l’University of Toronto.
Le projet novateur de ce trio est financé par une subvention de 400 000 $, qui s’étendra sur quatre ans, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Ce financement s’inscrit dans le cadre du Programme de subventions d’accélération pour de nouvelles possibilités exceptionnelles (SANPE) du CRSNG, qui appuie les chercheurs qui ont des idées remarquables et novatrices en chimie pouvant mener à des percées importantes.
« La résolution des grands problèmes de notre monde, comme ceux du domaine de la médecine, exige absolument une approche coopérative, explique M. Cramb. Il est encourageant de voir que les organismes de financement le reconnaissent et accroissent les chances de réussite d’un nouveau type de projet comme celui-ci. »
Plus particulièrement, l’équipe de recherche met au point une nouvelle technologie appelée spectrométrie à corrélation croisée de fluorescence (ou XCS), afin de permettre l’observation simultanée de trois types de protéines différents dans la cellule. Les méthodes courantes ne permettent aux chercheurs d’observer qu’un seul type de protéines dans son environnement naturel.
« À long terme, nous espérons notamment que cette nouvelle technologie contribuera à adapter à chaque patient le diagnostic et le traitement de la maladie », ajoute M. Cramb. Par exemple, l’une des applications possibles de la XCS permettrait aux oncologues de mettre à l’essai divers traitements ou médicaments sur des échantillons de tissus prélevés chez des personnes atteintes du cancer. En ayant une meilleure idée de l’activité des protéines, les oncologues pourraient déterminer le traitement le plus efficace et l’adapter à chaque patient atteint du cancer. « Grâce à cette technologie, les oncologues pourraient empêcher certaines protéines de se rassembler, explique M. Cramb. Ils pourraient tester le médicament qui convient et observer les résultats. »
 Dans l’ensemble, la XCS offrirait un énorme avantage à la protéomique (l’étude des protéines dans la cellule). Par exemple, Mme Lees-Miller, titulaire de la chaire de recherche sur le cancer d’Engineered Air, étudie comment les cellules reconnaissent et réparent l’ADN endommagé par les radiations. Ce type de dommages à l’ADN ne peut pas être réparé par une seule protéine. « Dans ces types de processus, il y a probablement plusieurs protéines qui entrent en jeu. Ainsi, l’un des défis actuels consiste à observer en temps réel ce processus complexe qui survient dans une cellule vivante », explique M. Cramb, qui ajoute que les méthodes d’imagerie actuelles, comme la microscopie électronique ou la microscopie par fluorescence, ne permettent tout simplement pas de le faire assez bien.
La nouvelle façon d’étudier les protéines conçue par cette équipe est née en partie de l’utilisation naissante des points quantiques en sciences biologiques. Ces particules nanométriques peuvent « éclairer » les entités biologiques dans une gamme de couleurs vives. Faits de matières semi-conductrices, les points quantiques sont plus durables, plus visibles et plus faciles à manipuler que les colorants chimiques que l’on utilise actuellement. En fait, l’une des meilleures revues scientifiques au monde, Science, a classé la technologie de bio-imagerie faisant appel aux points quantiques parmi les 10 principales percées scientifiques de 2003.
« Notre nouvelle approche consiste à étiqueter les protéines d’intérêt à l’aide de points quantiques fluorescents et d’utiliser la XCS pour surveiller les interactions entre ces protéines, car la XCS fournit un signal seulement lorsque les protéines sont connectées les unes aux autres », poursuit M. Cramb.
L’entreprise pharmaceutique internationale AstraZeneca considère que la nouvelle technologie offre toutes sortes de possibilités et finance actuellement une étude parallèle réalisée au laboratoire de M. Cramb.
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