Six chercheuses et chercheurs de l’IRCUS reçoivent une bourse de carrière du FRQS

L'Institut de recherche sur le cancer de l'Université de Sherbrooke (IRCUS) est heureux d'annoncer que six de ses professeurs-chercheurs, Taha Azad, Mathieu Quesnel-Vallières, Jean-Philippe Brosseau, Véronique Giroux, Steve Jean et Lee-Hwa Tai sont récipiendaires d’une bourse de carrière du Fonds de recherche du Québec - Santé (FRQS).

Ce succès impressionnant assurera un support salarial de près de 1.5 million $ pour les quatre prochaines années. Ce financement publique est essentiel pour permettre le développement soutenu de la recherche sur le cancer réalisée à l'IRCUS.

Soulignons que ce support financier permettra à deux professeurs-chercheurs de l'IRCUS nouvellement recrutés, Taha Azad et Mathieu Quesnel-Vallières, de propulser leur carrière en recherche. Ils pourront développer leurs nouvelles expertises en biologie synthétique et bio-informatique au sein de l'IRCUS, afin de créer des virus oncolytiques capable de remodeler le microenvironnement immunitaire tumoral, et de comprendre la régulation de l'épissage alternatif de l'ARN dans le cancer du sang.

Taha Azad, chercheur-boursier junior 1 du FRQS (Montant total : 235 698 $), professeur-chercheur à l'IRCUS au département de microbiologie et d'infectiologie de la Faculté de médecine et des sciences de la santé.

Titre : Réécrire le Terrain Tumoral : Exploiter la biologie synthétique pour les nouveaux virus oncolytiques afin de Remodeler le microenvironnement immunitaire tumoral.

Résumé : Le cancer reste un défi majeur pour la santé, et les chercheurs s'efforcent continuellement de trouver de nouvelles façons améliorées de le traiter. Une approche prometteuse consiste à utiliser des virus oncolytiques, spécifiquement conçus pour cibler et détruire les cellules cancéreuses tout en préservant les cellules saines. Ces virus oncolytiques représentent la prochaine génération d'immunothérapies contre le cancer et offrent un potentiel important pour des traitements anti-cancéreux plus efficaces et moins toxiques. Cependant, des défis subsistent dans le développement de ces virus oncolytiques. Deux préoccupations majeures sont de les rendre plus sûrs pour les patients et de garantir leur efficacité accrue. Certains patients, comme les personnes âgées ou celles ayant un système immunitaire affaibli, peuvent présenter des risques de complications graves en étant exposés aux virus utilisés dans ces thérapies. C'est pourquoi les chercheurs explorent des moyens d'améliorer la sécurité de ces virus. Dans ce programme de recherche, l'accent est mis sur l'étude de l'interaction entre les virus oncolytiques et le système immunitaire du corps, ainsi que sur la recherche de nouvelles façons d'améliorer leur sécurité et leur efficacité. Trois projets spécifiques sont en cours : (1) Création de ""blocages de sécurité"" pour les virus oncolytiques : Nous cherchons à développer un nouveau type de virus oncolytique équipé de commutateurs spéciaux capables de réguler quand et combien de substances thérapeutiques ils libèrent. En contrôlant soigneusement la libération de ces substances, le traitement peut être personnalisé pour chaque patient, ce qui pourrait entraîner des réponses anti-tumorales plus efficaces et durables. (2) Exploiter la puissance de nouveaux virus chimériques pour les tumeurs cérébrales : Une autre voie de recherche consiste à combiner différents virus oncolytiques pour créer de nouveaux virus hybrides puissants. En fusionnant les points forts de virus bien connus, nous visons à développer un virus plus sûr et plus puissant spécialement conçu pour traiter les tumeurs cérébrales, l'un des types de cancer les plus difficiles à traiter. (3) Développer des biocapteurs pour surveiller la réponse immunitaire : Les biocapteurs, tels que les tests de grossesse et les tests rapides de la COVID-19, offrent des solutions simples et rapides pour décrypter des phénomènes biologiques complexes. Ils fournissent un résultat direct, permettant une détection et une analyse rapides. Pour mieux comprendre la réponse du système immunitaire aux virus oncolytiques, nous construisons des biocapteurs spéciaux. Ces biocapteurs peuvent mesurer différents facteurs de la réponse immunitaire déclenchée par les virus, nous permettant d'évaluer et de comparer l'efficacité des différents virus oncolytiques dans l'induction de réponses immunitaires anti-tumorales.

En se concentrant sur ces projets, notre programme de recherche vise à éclairer les interactions entre les virus oncolytiques et le système immunitaire, ce qui conduira à des traitements du cancer plus sûrs et plus efficaces. En fin de compte, cette recherche a le potentiel de contribuer au développement de nouvelles thérapies qui peuvent remodeler le microenvironnement de la tumeur, offrant ainsi de l'espoir pour des résultats améliorés pour les patients atteints de cancer à l'avenir.

Mathieu Quesnel-Vallières, chercheur-boursier junior 1 du FRQS (Montant total : 256 943 $), professeur-chercheur à l'IRCUS au département d'immunologie et biologie cellulaire de la Faculté de médecine et des sciences de la santé.

Titre : Mécanismes de régulation de l'épissage alternatif de l'ARN dans le système hématopoïétique et le cancer du sang

Résumé : La leucémie myéloïde aiguë (LMA) est un cancer du sang avec un faible taux de survie. Les thérapies actuelles échouent souvent et peu de traitements alternatifs sont disponibles. Une façon d'améliorer le pronostique des patients serait d'introduire de nouvelles technologies qui enseignent au système immunitaire à reconnaître et tuer les cellules cancéreuses pour le traitement de la LMA. Ce genre de traitement requiert l'identification de marqueurs qui ne sont seulement présents à la surface des cellules cancéreuses. Malheureusement, bien que l'immunothérapie soit déjà utilisée contre d'autres formes de cancer du sang, la LMA ne présente aucun marqueur qui pourrait être utilisé pour une application optimale de l'immunothérapie. Notre objectif est de développer de nouveaux traitements contre la LMA en découvrant de nouveaux marqueurs du cancer. Pour ce faire, nous avons analysé de larges ensembles de données de séquençage afin de trouver des cibles moléculaires qui existent dans le cancer, mais non dans les cellules saines des patients. Le potentiel thérapeutique des cibles que nous avons identifiées sera maintenant testé en laboratoire. Notre recherche ouvrira de nouvelles voies pour vaincre les cas de LMA qui sont présentement incurables.

Jean-Philippe Brosseau, chercheur-boursier junior 2 du FRQS (Montant total : 303 086 $), professeur-chercheur à l'IRCUS au département de biochimie et génomique fonctionnelle de la Faculté de médecine et des sciences de la santé.

Titre : Contribution de l`épissage alternatif dans le développement de neurofibrome

Résumé : La neurofibromatose de type I est une maladie génétique neurocutanée rare prédisposant les patients au développement de tumeurs bénignes avec une pénétrance de 99 %. Bien que bénignes, ces tumeurs provenant de cellules de Schwann peuvent être défigurantes, altérer les mouvements et être douloureuses/démangeantes. La présence de collagène dans ces tumeurs est incontestable, mais leur nature et leur fonction restent floues. Nous avons commencé par cataloguer quel type de cellule produit quel composant de la matrice extracellulaire dans le neurofibrome cutané humain par séquençage d'ARN unicellulaire. Nous avons découvert que le Col6a3 et dérégulées dans le neurofibrome cutané. Plus précisément des isoformes de l`épissage alternatif de Col6a3.

L'épissage alternatif est un mécanisme puissant qui élargit la diversité des protéomes en permettant la transcription de plusieurs ARN messagers à partir d'un seul gène. Les isoformes d'épissage pourraient non seulement servir de biomarqueurs mais se sont également révélées être des cibles médicamenteuses. Il est important de noter que les stratégies de reprogrammation de l'épissage alternatif sont de plus en plus simples et accessibles en clinique. L'identification de mécanismes de régulation régissant la régulation des gènes dans les fibroblastes pourrait représenter un moyen efficace d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Notre groupe travaille donc sur trois grands objectifs : 1) la fonction et régulation des isoformes du Col6a3 pour le développement de cNF ; 2) déterminer le programme d`épissage alternatif conduisant à la différentiation des myofibroblastes et 3) reprogrammer l`épissage alternatif de NF1 comme stratégie ciblée pour restaurer fonctionnellement la neurofibromine mutée.

Véronique Giroux, chercheuse-boursière junior 2 du FRQS (Montant total : 218 767 $), professeure-chercheuse à l'IRCUS au département d'immunologie et biologie cellulaire de la Faculté de médecine et des sciences de la santé.

Titre : Rôle des cellules souches de l'oesophage dans l'homéostasie tissulaire et les pathologies œsophagiennes

Résumé : Les cellules souches sont des joueurs clés dans le développement tissulaire mais également dans le maintien tissulaire suite à différentes insultes ou stress comme l'inflammation ou les radiations. Les cellules souches sont également impliquées dans l'initiation tumorale et le développement de résistance aux traitements (généralement radiothérapie et chimiothérapie). Ce projet vise à étudier le rôle des cellules souches du tube digestif dans ces différents processus dans le but de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans un premier temps, nous démystifierons ce qui rend ces cellules si différentes. Dans un deuxième temps, nous étudierons comment ces cellules contribuent à la restitution tissulaire et au développement tumoral. Au courant de leur vie, un Canadian sur 2 sera diagnostiqué avec un cancer. Pendant leur traitement, une majorité des patients recevront des traitements de radiothérapie et/ou de chimiothérapie. Ces traitements n'affectent pas seulement les cellules cancéreuses mais également les cellules normales saines à proximité de la tumeur, ce qui entraîne des effets secondaires importants entre autres au niveau du système digestif (nausée, vomissement et diarrhée). Suite à ces dommages, les cellules souches des tissus touchés se divisent afin de produire de nouvelles cellules pour régénérer le tissu affligé. Cependant, les cellules souches peuvent également contribuer à la formation tumorale. Puisqu'elles se divisent très fréquemment, l'acquisition de mutations dans celles-ci entraîne une propagation rapide des cellules malignes menant à la formation de tumeurs. Les cellules souches sont également résistantes à la radiothérapie et la chimiothérapie, phénomène soupçonné d'être à l'origine de la résistance aux traitements et des récidives. Une meilleure compréhension des fonctions des cellules souches en conditions normale et tumorale est cruciale afin d'améliorer un problème majeur de santé au Canada, l'incidence croissante de cancer.

Steve Jean, chercheur-boursier sénior du FRQS (Montant total : 182 250 $), professeur-chercheur à l'IRCUS au département d'immunologie et biologie cellulaire de la Faculté de médecine et des sciences de la santé.

Titre : Régulation du transport vésiculaire en contexte normal et pathologique

Résumé : Notre corps est construit à partir d'unités plus petites appelées cellules. Ces cellules remplissent différentes fonctions et travaillent ensemble, rendant notre existence possible. Étonnamment, les cellules sont ensuite divisées en compartiments plus petits, appelés organites, qui remplissent des rôles spécifiques, assurant la survie des cellules. Ceux-ci peuvent être considérés comme de petites usines cellulaires qui doivent produire des produits particuliers. Ces organites et cellules sont séparés par des membranes lipidiques (graisseuses). En plus des lipides, ces membranes sont remplies de nombreuses protéines. Les protéines représentent les ouvriers de la cellule, et elles interviennent dans la plupart des fonctions cellulaires en transportant des sucres ou des nutriments à l'intérieur des cellules ou en signalants divers types d'informations (stimulation de la croissance ou infection) et en permettant aux cellules de s'attacher à leurs voisines ou de se déplacer vers un site spécifique. Les lipides composant également ces membranes doivent être convenablement localisés et transportés pour assurer le bon fonctionnement des organites. Compte tenu de ces exemples, les protéines et les lipides doivent être très précisément localisés au niveau des membranes appropriées d'une cellule. Ce ciblage (ou tri) est à nouveau accompli par des machines moléculaires capables de reconnaître des déterminants spécifiques d'une protéine ou d'un lipide qui permettent de prendre une décision de tri et de transporter les protéines et lipides au niveau de la membrane cellulaire ou des organites appropriés. De façon significative, des défauts de ces « machines de tri » se traduisent par diverses maladies neurologiques chez l'homme, tandis que les cellules cancéreuses peuvent prendre le contrôle de cette machinerie pour favoriser leur dissémination. De plus, les cellules sont confrontées à un large éventail de facteurs de stress et doivent répondre à des modulations de l'environnement extracellulaire ou lors d'infections. Encore une fois, des organelles spécialisées réagissent à un tel stress en dégradant et en recyclant des composants indésirables ou des agents infectieux dans un processus appelé autophagie. De même, une régulation inappropriée de l'autophagie est associée à des pathologies humaines. Étant donné l'importance des organites dans le fonctionnement des cellules et leur réponse aux facteurs de stress, mon laboratoire se concentre sur les mécanismes moléculaires contrôlés par des protéines et des lipides spécifiques qui régulent le tri des protéines et l'autophagie. Nous caractériserons comment un nouveau régulateur de tri affecte le recrutement et l'activité des machines directement impliquées dans l'identification et la classification des cargaisons à trier. Surtout, nous définirons moléculairement le fonctionnement de ce nouveau régulateur et testerons son rôle dans divers contextes cellulaires. De plus, nous détaillerons comment l'autophagie est régulée dans l'intestin, compte tenu de son lien avec les maladies inflammatoires de l'intestin. Ces études permettront également d'identifier les déterminants moléculaires de l'autophagie essentiels au fonctionnement normal des cellules intestinales. Nous espérons que l'identification et la caractérisation moléculaire des régulateurs du tri membranaire et de l'autophagie ouvriront de nouvelles voies d'intervention thérapeutique chez l'homme.

Lee-Hwa Tai, chercheuse-boursière sénior du FRQS (Montant total : 255 574 $), professeure-chercheuse à l'IRCUS au département d'immunologie et biologie cellulaire de la Faculté de médecine et des sciences de la santé.

Titre : Traiter les cancers de mauvais pronostic par la viro-immunothérapie

Résumé : Les cellules du sein et de la vessie se développent parfois anormalement et mènent au cancer du sein ou au cancer de la vessie. Dans le cas d'un type de cancer du sein appelé cancer du sein triple négatif, ces cellules sont très agressives et ne répondent pas à la chimiothérapie et souvent repoussent après la chirurgie. Le cancer du sein triple négatif signifie que ce type de cancer du sein n'a pas 3 protéines qui se trouvent dans la majorité des autres types de cancer du sein. Par conséquent, nous ne pouvons pas utiliser les médicaments qui sont normalement utilisés pour cibler ces protéines sur les autres cancers du sein. Dans le cas du cancer de la vessie, ces cellules cancéreuses restent généralement dans la vessie et sont appelées maladie non invasive au plan musculaire. Habituellement, ces cellules cancéreuses peuvent être enlevées chirurgicalement de la vessie et le patient est traité avec une thérapie bactérienne pour empêcher la propagation du cancer. Cependant, de nombreux patients ne répondent pas à la thérapie bactérienne, développent des effets secondaires toxiques et nécessitent une ablation de la vessie pour réduire leurs chances de mourir de la propagation du cancer (métastases). En raison du manque de traitement ciblé pour ces deux types de cancers, ces cancers sont considérés comme de pauvre pronostic. Nous développerons une nouvelle immunothérapie à base de virus bénéfiques appelés virus oncolytiques qui tuent exclusivement les cellules cancéreuses du sein ou de la vessie pour prévenir la propagation du cancer. Dans le premier projet, nous développerons un nouveau vaccin contenant ce virus pour prévenir le cancer du sein triple négatif récurrent et métastatique. Nous trouvons de nouvelles façons de formuler et d'injecter ce vaccin afin que le système immunitaire du patient puisse être activé pour tuer ses propres cancers. Dans le deuxième projet, nous développerons des mini-cancers du sein en 3D (organoïdes) à l'extérieur du corps à partir d'échantillons de biopsie à l'aiguille prélevés sur des patientes atteintes d'un cancer du sein triple négatif. Nous avons confirmé que ces structures 3D ressemblent aux cancers du patient et peuvent apprendre aux cellules immunitaires du sang du patient à tuer leurs propres cellules cancéreuses. Ce projet nous permettra de tester si les cellules immunitaires sanguines facilement accessibles peuvent tuer les cellules cancéreuses triple négatives du sein et de trouver la meilleure façon de cultiver des organoïdes pour renforcer et développer ces cellules immunitaires sanguines. Dans le troisième projet, nous avons créé un nouveau virus oncolytique qui peut mieux fonctionner que la thérapie bactérienne et peut également fonctionner lorsque les patients ne répondent pas ou échouent à la thérapie bactérienne. Nous espérons que les résultats de ces études proposées fourniront les informations essentielles nécessaires à la conception d'essais cliniques précoces pour tester les vaccins personnalisés, la thérapie par cellules immunitaires sanguines et les virus oncolytiques dans les cancers au pauvre pronostic.