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Génie génétique, biotechnologies, biochimie

Le génome humain : un bon brouillon

Génome humain : explorer la complexité
De la génomique à la protéomique
Les gènes au service de la population
Génome Québec
Génome Canada
Cinq entreprises d'ici ont misé sur la recherche en génétique

Le génome humain, ce grand texte de la vie, est maintenant décrypté et couché sur papier. Avant de voir se réaliser la prophétie contenue dans ce manuscrit, celle de révolutionner la médecine et de venir à bout de maladies jusqu'ici sans cure, il reste toutefois bien des pages à écrire. Les explorateurs de la matière la plus intime du vivant s'attèlent maintenant à une tâche titanesque : déterminer en quoi consiste le travail des gènes et de leurs employées, les protéines. Et sur la route des explorateurs, de nombreux médecins et chercheurs québécois de toutes disciplines extirpent les grands morceaux tirés de cette avalanche de connaissances et tentent de les mettre au service de la population.

 

Génome humain : explorer la complexité

Par Sophie Payeur

Février 2001. Les scientifiques du monde entier annoncent qu'ils ont terminé le séquençage des 3,1 milliards de bases d'ADN, ces unités biochimiques qui composent le génome humain. La nouvelle a bien sûr de quoi impressionner chaque porteur de ce génome! C'est le projet le plus ambitieux jamais mis de l'avant dans toute l'histoire de la biologie, et il s'est terminé quatre ans avant la date prévue. Cette grande réussite, on la doit à la persévérance des chercheurs mais aussi au génie humain. Il ne faut pas se le cacher : ce sont des robots super-puissants et des logiciels informatiques qui ont englouti et régurgité tous les échantillons d'ADN par milliers et par millions.

C'est surtout cet exploit technologique qui fut salué bien bas en février. Car à l'exception de quelques gènes bien connus, on ne sait pour ainsi dire rien du rôle des 30 000 gènes qui orchestrent la vie humaine. Les scientifiques des quatre coins du globe s'affairent maintenant à trouver le sens de ce génome : déterminer le rôle des gènes et leurs interrelations, trouver les protéines qu'ils synthétisent, leurs propres rôles et leurs propres interrelations. Un travail de moines modernes, qui prendra des décennies et qui ne sera jamais complètement terminé.

La révolution génomique au quotidien
« C'est toujours une course! », laisse tomber le directeur du Centre génomique de Montréal, Thomas Hudson, du coin de son sourire. Pour cet artisan de la première heure du projet Génome humain, le plus gros reste à faire. « Chaque mois, nous découvrons des pistes qui nous rapprochent des réponses que nous cherchons, mais ce n'est pas demain que nous guérirons le cancer. » De son côté, le cofondateur du Réseau de médecine génétique appliquée du Québec (RMGA), un organisme mis sur pied à la fin des années 60, Claude Laberge, est bien d'accord avec son collègue Hudson. Le RMGA a d'abord été créé pour mettre les connaissances génétiques de l'époque au service de la population et pour coordonner les services de dépistage de trois maladies héréditaires chez les nouveau-nés. Trente ans plus tard, la carte du génome humain est disponible dans Internet, mais on constate à quel point l'aventure de ce séquençage révèle que nous ne savions rien. « Avec le développement de la biologie moléculaire dans les années 80, nous pensions que nous savions tout. Or le génome humain est la preuve que nous ne connaissons rien!, tranche celui qui a été l'un des premiers défricheurs du champ génétique au Québec. L'exploration du génome humain sera 100 fois plus compliquée que de tenter de comprendre le Big Bang ou la physique quantique. »

Un des grands explorateurs de ce génome, Thomas Hudson, concentre une bonne partie de ses efforts à comprendre le mécanisme de maladies communes et, bien souvent, complexes. À la tête du Centre génomique de Montréal, l'un des cinq plus importants centres de génomique médicale au monde, cet immunologiste s'intéresse aux maladies inflammatoires telles que l'asthme, le lupus et le diabète. Son équipe de l'Université McGill a réuni 1000 gènes et étudie leur rôle potentiel dans le développement des maladies. Les autres chercheurs de ce groupe se penchent sur les gènes possiblement reliés aux maladies métaboliques et aux cancers.

Si des gènes d'intérêt sont découverts, leurs fonctions seront étudiées de plus près auprès de souris transgéniques. Les gènes qu'on reconnaîtra comme en cause dans des maladies pourront mener au développement de tests de dépistage. Le diagnostic est la toute première application de la connaissance d'un gène et le premier pas vers un meilleur contrôle des maladies. « Jusqu'à la découverte du gène de l'ataxie de Charlevoix-Saguenay, l'année dernière, nous n'avions aucune arme contre cette maladie héréditaire dégénérative qui entraîne des problèmes de contrôle musculaire, explique le docteur Hudson. Aujourd'hui, nous sommes en mesure de détecter la maladie de manière précoce. »

Par ailleurs, chacune des erreurs génétiques débusquées alimente notre connaissance des maladies. Médecin et titulaire de la Chaire de recherche en génétique préventive et génomique communautaire, Daniel Gaudet est en charge des travaux portant sur les maladies métaboliques, avec l'équipe de Thomas Hudson. L'information qu'il recueille expose différentes personnalités d'une même maladie. « En établissant le portrait génétique du diabète, explique le docteur Gaudet, nous identifions les mutations génétiques intermédiaires à la maladie. Nous sommes maintenant capables de reconnaître les différentes étapes de la progression du diabète et de mieux répondre à ce qui arrive. »

Les portraits génétiques forment une artillerie de première ligne dans le combat des maladies complexes. Pour illustrer cela, Thomas Hudson tient dans ses mains un drôle de schéma. « C'est le patron d'expression génétique du lymphome », dit-il avec un brin de fierté. En étudiant les différences d'expression des gènes typiques de ce cancer chez chaque patient, nous pouvons mieux prédire sa réponse au traitement de chimiothérapie. Prescrire des traitements qui répondent au profil génétique des patients de manière à en augmenter l'efficacité et à réduire les effets secondaires, voilà l'un des bénéfices les plus imminents de la génomique. Le but ultime, cependant, la grande promesse de la conquête du génome humain, c'est de guérir les maladies.

La bataille contre le cancer illustre bien l'étendue des travaux qu'il reste à accomplir. À l'instar de bien d'autres maladies, le cancer met en cause plusieurs gènes. En interaction avec d'autres gènes, avec l'environnement ou en réponse à des habitudes de vie comme le tabagisme, ces gènes peuvent s'exprimer et déclencher un cancer ou des maladies complexes telles que l'Alzheimer, les maladies cardiaques, l'asthme ou le diabète. Pour mettre la patte sur ces gènes fauteurs de trouble, il faut scruter à la loupe le génome de plusieurs personnes et trouver les petites fautes ou mutations génétiques parmi des milliers de bases. Un travail de longue haleine.

On estime que plus de 5000 maladies humaines sont la conséquence d'erreurs apparues dans le code génétique. Jusqu'ici, l'industrie pharmaceutique a réussi à mettre au point des médicaments qui agissent sur 500 cibles moléculaires. Plus souvent qu'autrement, ces cibles sont des protéines, les grandes exécutrices des ordres commandés par les gènes. L'action défaillante des protéines, due à des mutations génétiques, est alors modifiée par les médicaments, qui apaisent les symptômes ou guérissent la maladie. De fait, la connaissance du génome humain pourrait dévoiler jusqu'à 10 000 cibles moléculaires. La voie privilégiée pour y arriver consiste à repérer, identifier et caractériser les protéines.

Les prospecteurs de protéines
Pour plusieurs, la protéomique est le nerf de la recherche après le séquençage du génome humain. On l'a dit, ce sont les protéines qui effectuent le travail commandé par les gènes. On en compte environ 100 000 dans l'organisme humain. Elles remplissent des fonctions aussi variées qu'indispensables, elles agissent tantôt comme transporteurs des sucres ou de l'oxygène, tantôt comme catalyseurs ou comme anticorps, etc. Les efforts déployés en protéomique ont d'abord pour but de trouver et de localiser, dans la cellule, chacune de ces protéines, un peu comme on l'a fait dans le projet de séquençage pour les gènes. Mais ce n'est pas tout : il faut aussi comprendre leurs variantes, leurs rôles et leurs interrelations. « La protéomique est un projet beaucoup plus long, coûteux et complexe à réaliser que le séquençage du génome humain, affirme John Bergeron, chercheur à l'Université McGill et codirecteur du Réseau de pharmaco-protéomique et de génomique structurelle de Montréal, dont les installations s'intégreront au Centre génomique de Montréal. Non seulement nous devons construire un catalogue de chacune des protéines, mais nous devons définir leurs fonctions, en sachant que chaque protéine peut remplir plusieurs rôles et subir plusieurs modifications différentes en réalisant son travail. » De plus, entre le moment où la protéine est synthétisée par le gène et celui où elle complète la réaction biochimique dictée par lui, elle peut s'associer avec d'autres protéines ou unités biochimiques. Or, ces associations et ces modifications transitoires d'une même protéine, ajoutées à ses multiples fonctions, compliquent drôlement le travail des chercheurs. « Mais c'est extrêmement excitant, insiste John Bergeron. Nous sommes des prospecteurs qui avons découvert une mine de diamants. Cela prendra des années avant d'en extraire toute la substance et d'en saisir toute la richesse! »

Un des principaux outils des prospecteurs de protéines est l'électrophorèse bidimensionnelle (E-2D) : dans un gel, les protéines sont séparées de manière à en obtenir des représentations en deux dimensions. Certaines protéines, toutefois, en dépit de leur rôle clé dans certains processus, ne sont présentes qu'en très faibles concentrations, ce qui limite la sensibilité de la technique. Aussi, l'équipe de John Bergeron a mis au point une méthode qui augmente l'efficacité de l'E-2D. Avant de passer au gel, les chercheurs séparent et purifient les différents organites de la cellule où se trouvent les protéines, tels que les mitochondries, véritables centrales énergétiques de l'entité. En démantelant la cellule en plusieurs parties, les scientifiques non seulement augmentent leurs chances de repérer des protéines de faibles concentrations, mais ils savent d'ores et déjà que les protéines identifiées ont des fonctions reliées aux parties de la cellule dont elles sont issues.

Une fois cette première étape complétée, l'analyse des protéines se poursuit à l'aide de spectromètres de masse. Ceux-ci permettent de séparer les parties constituantes des protéines et de déterminer leurs compositions chimiques, révélatrices de leurs différentes fonctions. L'ensemble des données recueillies est intégré dans le projet de cartographie cellulaire, qui consiste à caractériser les protéines tout en trouvant leurs associations avec les parties de la cellule ainsi que les interactions entres protéines. Ce projet nécessitera plusieurs années, mais déjà, les travaux ont réservé de belles surprises aux chercheurs. « Nous découvrons quantité de nouvelles protéines jamais soupçonnées!, raconte John Bergeron. Les robots qui ont servi au séquençage du génome indiquent que seulement 1 p. 100 de notre ADN est codant, mais cela n'a jamais été démontré. Or, nous identifions des protéines qui proviennent de gènes considérés jusqu'ici comme non codants, ce qui laisse entendre qu'il y aurait peut-être 2 ou 3 p. 100 de notre ADN, finalement, qui s'exprimerait dans le corps. »

Un autre des grands projets du réseau sera de définir la structure en trois dimensions des protéines, une information précieuse qui servira à la fabrication de nouveaux médicaments. En effet, la connaissance structurelle des protéines ouvre la porte à la conception de molécules-médicaments dont la structure épouserait parfaitement celle des protéines fautives dans l'organisme humain, un peu à l'image d'une clé qui se couple à la serrure d'une porte pour l'ouvrir. Les chercheurs du monde pharmaceutique sont aujourd'hui des architectes qui, à l'aide de logiciels puissants, dessinent, modélisent et fabriquent des molécules parfaitement adaptées pour interagir avec les molécules responsables des cascades biochimiques en jeu dans les maladies humaines. Certains médicaments conçus à l'ère génomique arriveront sans doute à guérir des maladies complexes. D'autres contribueront certainement à diminuer les effets secondaires de traitements. « Ce qui n'a certainement pas été prévu dans l'évolution du génome humain, c'est l'effet des médicaments, observe Claude Laberge. Nous prenons des médicaments depuis seulement 100 ans, alors que nous évoluons depuis des milliers d'années. Je crois que le plus grand résultat de la connaissance du génome humain sera de permettre la création de médicaments qui éviteront au corps de subir plus d'agressions qu'il n'est capable d'en tolérer. » Toutefois, entre la découverte d'une molécule clé et l'arrivée d'un nouveau médicament en pharmacie, une bonne dizaine d'années sont souvent nécessaires aux différentes étapes de recherche et d'essais. Néanmoins, l'équipe de John Bergeron s'attend à faire des découvertes fort intéressantes relativement au diabète d'ici deux ans. Pour l'Alzheimer et le cancer, son équipe soutient que des percées significatives pourraient être effectuées dans un an.

Tout en soulignant qu'il ne détient pas de boule de cristal, Thomas Hudson pense lui aussi que la science génomique pourrait avancer plus vite que prévu dans certains domaines. « Je suis encore bouleversé par une conférence à laquelle j'ai assisté il y a quelque temps à New York. Des chercheurs ont présenté une nouvelle approche de thérapie génique qui a permis de guérir 25 p. 100 des cellules malades. C'est énorme! Avant, je me disais que la thérapie génique ne donnerait pas de bons résultats avant 20 ans. Depuis cette conférence, je ne serais pas surpris qu'elle puisse voir le jour dans 10 ans. »

Pour sa part, Claude Laberge croit que les gènes rendent déjà d'énormes services thérapeutiques que la science ne pourra sans doute jamais démontrer. « La proportion de mutations génétiques qui nous protègent des maladies est probablement beaucoup plus grande que la proportion de mutations qui nous mettent à risque. Tous les gens ne mouraient pas de la peste! »

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De la génomique à la protéomique

Par Véronique Morin

Le génome humain n'est pas le Grand Livre de l'Humain. Toutefois, le « vrai texte » se lirait dans les protéines, selon les deux chercheurs américains qui ont complété la carte de nos gènes : Craig Venters, président et directeur scientifique de Celera, qui se veut la source incontournable en génomique, et Francis Collins, directeur de l'Institut national de la recherche sur le génome humain. Ceux-ci venaient à peine de mettre la dernière touche à leur carte respective du génome humain quand ils présentèrent leur découverte devant des centaines de scientifiques et de journalistes participant au Congrès de l'Association américaine pour l'avancement des sciences (AAAS), en février 2001, à San Francisco. On aurait pu s'attendre à ce qu'ils s'exclament « Mission accomplie! ». Mais ce n'est pas encore terminé, a clairement dit à plusieurs reprises Frank Collins tout en affirmant que leur découverte représente le travail le plus important de leur vie.

Il y a à peine quelques années, on croyait que les cartes des gènes nous permettraient d'expliquer l'humain dans son unicité, de cerner ses différences par rapport aux autres espèces, avec toutes ses subtilités. On découvre plutôt que nos 30 000 gènes sont à peu de chose près les mêmes que ceux de plusieurs autres espèces, y compris ceux de certaines plantes. « Les gens croient que les gènes déterminent qui nous sommes, mais en fait, ce sont les protéines qui détiennent la clé de ce mystère », explique Craig Collins. Ce n'est pas peu dire. Il ne s'agirait donc que du début? La nouvelle frontière en recherche, répètent les deux hommes, se trouve en protéomique, l'analyse des protéines. Ce sont les interactions entre les protéines, leurs différentes fonctions selon les organes où elles agissent, qui, au fond, feraient de nous des êtres uniques.

D'ailleurs, HUPO, le « Human Protein Project », a déjà volé la vedette à HUGO, le « Human Genome Project ». Quelques semaines après l'annonce de l'achèvement de la cartographie du génome humain, le HUPO voyait le jour grâce à la création d'un conseil d'experts internationaux pour qui le génome humain ne serait qu'un « bon brouillon ».

Guy Bellemare, directeur scientifique de Génome Québec, est d'accord. Son entreprise subventionne, pour 12 millions de dollars, un projet de grande envergure sur la cartographie et la caractérisation des protéines, dirigé par John Bergeron, de l'Université McGill, et qui regroupe 10 équipes de chercheurs. « C'est énorme, dit Paul L'Archevêque, président de Génome Québec. Cela représente 25 p. 100 de nos subventions! » Le projet de John Bergeron demeure, à ce jour, le seul en protéomique au Québec à recevoir de l'argent de Génome Québec. « Mais ça ne me surprendrait pas qu'il y en ait d'autres à la prochaine ronde de demandes de subventions », ajoute M. L'Archevêque.

La protéomique est l'étude de la fonction, de la régulation et de l'expression des protéines en relation avec la fonction normale des cellules, et ce, selon le déclenchement ou la progression de leur malfonctionnement. Cette discipline est d'autant plus importante que c'est sur le plan de l'activité des protéines que les maladies se manifestent.

La protéomique comporte cependant un défi technologique plus gigantesque que celui du génome humain, même en ce début de 21e siècle. En effet, chaque gène peut produire plusieurs protéines et on estime que le corps humain peut en synthétiser un million. Si la fonction de chacun change selon son emplacement, on parle alors de possibilités à une puissance mathématique qu'aucun ordinateur ne peut gérer pour l'instant. Les chercheurs en protéomique fondent donc beaucoup d'espoir sur la bioinformatique, la nanotechnologie et les nanopuces.

Ce qui fait dire à Craig Venters : « Il faudra 100 ans encore avant de pouvoir commencer à comprendre le rôle de tous les gènes, et encore plus de temps pour comprendre le fonctionnement des protéines. » Mais ce n'est rien pour le décourager, puisque sa compagnie, Celera, a déjà commencé le travail. N'oublions pas : la cartographie du génome humain semblait une tâche insurmontable il y a à peine une génération!

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Les gènes au service de la population

Par Sophie Payeur

Deux grands projets de génétique communautaire viennent de voir le jour au Québec : Cart@gène et Écogène-21. Intimement liées, nourries par des dizaines de chercheurs et d'acteurs d'établissements du monde entier, ces initiatives scientifiques pourraient avoir une influence colossale sur la santé des Québécois et Québécoises.

Écogène-21 : répondre aux vraies questions de la génétique
Chaque jour, les laboratoires de recherche découvrent de nouveaux liens entre tel gène et telle maladie. Toutefois, entre la découverte et le traitement, plusieurs années peuvent s'écouler. En attendant, comment traduire cette panoplie d'informations de manière utilisable par les personnes, les médecins et les responsables de la santé publique? « Ça fait 10 ans qu'on identifie des gènes, ça fait 10 ans que je me demande quoi faire! », lance Daniel Gaudet, médecin au Complexe hospitalier de la Sagamie, à Chicoutimi. Il compte bien sur Écogène-21, une vaste alliance de recherche dont il assure la direction, pour déterminer des voies éthiques et efficaces qui fassent basculer les connaissances issues de la génétique du côté des gens et des cabinets de médecins.

Daniel Gaudet apprend beaucoup de sa pratique clinique dans une région caractérisée par des maladies héréditaires rares comme l'ataxie de Charlevoix-Saguenay. Cette maladie du système nerveux et des muscles est plus fréquente dans ces deux régions en raison des populations pionnières qui y débarquèrent, et où le brassage des gènes a été moindre qu'ailleurs au Québec. Président de la Corporation de recherche et d'action sur les maladies héréditaires (CORAMH), le Dr Gaudet sait combien est difficile le transfert des connaissances génétiques à la communauté. Et il ne s'agit plus seulement de maladies simples, où seul un gène est en cause : les connaissances touchent aujourd'hui des maladies complexes où plusieurs gènes et mutations génétiques sont en jeu, comme l'hypercholestérolémie familiale qui frappe davantage au Saguenay. « Je reçois régulièrement des patients qui sont inquiets et veulent savoir si des membres de leur famille sont atteints d'une maladie. Dois-je leur faire passer un test de dépistage génétique? Si oui, qui payera pour ce test? Une fois le résultat obtenu, comment intégrer cette information au suivi du patient? Comment l'aider à gérer sa peur de savoir, et sa peur de ne pas savoir? Et qu'est-ce que je réponds aux compagnies d'assurances qui demandent à recevoir cette information génétique? » Voilà ce que se demande tous les jours Daniel Gaudet. Actuellement, aucune loi ne dicte la manière de gérer ces données, tout comme il n'y a pas de lignes indiquant aux médecins les façons d'incorporer la génétique au suivi des patients. La génétique implique une autre façon de voir et de pratiquer la médecine. Elle a le potentiel pour devenir un merveilleux outil de diagnostic et de prévention des maladies. Toutefois, ni les patients, ni les médecins, ni les législateurs, ni les décideurs n'y sont préparés.

Réparti sur cinq grands volets de recherche, Écogène-21 tentera ni plus ni moins d'établir les conditions d'implantation de la génétique comme déterminant de santé publique. L'organisme regroupe 29 chercheurs de six établissements d'enseignement supérieur du Québec, du Canada et d'ailleurs dans le monde et issus des sciences juridiques, sociales, médicales, éthiques et fondamentales. Plus d'une quinzaine de projets porteront sur des dimensions différentes de la génétique communautaire, chacune correspondant à un volet du programme.

D'abord, sonder les perceptions et les connaissances de la population en matière de génétique. « Cela n'a pas encore été fait! », signale Daniel Gaudet. Fort de cette information, il faudra trouver des moyens de renseigner la population. À ce chapitre, l'expérience du CORAHM pourra se révéler riche d'enseignements. Il s'agira également de voir comment on intègre la génétique à la santé publique en termes juridiques et législatifs et en fonction du profil génétique de la communauté. Ici, c'est le projet Cart@gène qui pourra être d'un grand secours. Les chercheurs s'attarderont aussi à définir les services cliniques nécessaires, comme les tests génétiques, ainsi que les besoins de formation du personnel soignant. Finalement, on concevra des programmes de prévention basés sur le dépistage génétique et des moyens de gérer la complexité des connaissances génomiques.

« Écogène-21 est probablement le projet de génétique communautaire le plus important en Amérique du Nord actuellement, souligne le docteur Gaudet. C'est en quelque sorte le modèle réduit des services que la génétique peut rendre à une communauté, un modèle qui pourra certainement être repris ailleurs dans le monde. »

Cart@gène : le projet d'une carte génétique des Québécois
Assurer la santé publique, c'est déployer les moyens et les services qui permettent d'améliorer la santé d'une population en fonction de ses particularités. Quels sont les besoins particuliers du Québec en matière de génétique? Depuis plus de trois ans, Claude Laberge, pionnier de la génétique communautaire au Québec, mijote le projet de dresser la carte du profil génétique des Québécois. Selon lui, cet outil pourrait se révéler aussi indispensable aux mesures de santé publique du Québec que les plans élaborés par un architecte avant que l'on ne passe au chantier de construction. « Cart@gène est en quelque sorte un test, confie Claude Laberge. L'information recueillie par ce projet nous permettra enfin de savoir si la génétique peut jouer un rôle dans l'amélioration de la santé. »

L'idée est actuellement soumise aux concours de Génome Québec et de Génome Canada. Si Cart@gène reçoit l'aval des comités de sélection, il débutera dès 2002. Ralliant plus d'une trentaine de chercheurs et collaborateurs de diverses disciplines, la première étape du projet consistera à recueillir, sur la base d'une contribution volontaire des Québécois, des échantillons d'ADN. L'ADN sera prélevé sur 1 p. 100 de la population âgée entre 18 et 68 ans, soit 50 000 personnes choisies au hasard avec l'aide des données de la RAMQ et l'autorisation de la Commission d'accès à l'information. La sélection s'effectuera sans contrainte de langue ni de groupe ethnique, et en tenant compte de la densité de population de chacune des régions. À cette information génétique s'ajouteront, par un questionnaire distribué aux répondants, des données généalogiques et médicales.

La construction de la banque d'ADN pourrait prendre plusieurs années. Toutefois, dès cette première phase, les participants pourront choisir de contribuer à une éventuelle phase 2, soit à des recherches sur les phénomènes génétiques mis en évidence par la carte. Si, par exemple, Cart@gène décèle dans une région donnée une grande concentration de personnes porteuses des gènes BRCA1 ou BRCA2, qui augmentent le risque du cancer du sein, des mesures particulières de prévention et de suivi pourront être prises. Les exemples de retombées en santé publique sont aussi nombreux que les maladies existantes au Québec. « Cart@gène servira à déterminer les zones d'intérêt pour telle ou telle maladie, précise Claude Laberge. Nous pourrons pondérer l'offre de tests de dépistage et les efforts de santé publique en fonction des différentes strates de risques génétiques réparties sur le territoire québécois. »

Le projet, cependant, soulève plusieurs questions éthiques, telles celles liées à la gestion de la banque d'ADN. Claude Laberge explique que les échantillons d'ADN seront la propriété de l'Institut interuniversitaire de recherches sur les populations (IREP). Les bénéfices tirés des produits ou services découlant des données recueillies par Cart@gène seront retournés à l'IREP, qui pourra les remettre à des fondations dont l'action bénéficie aux Québécois. Le respect et la protection du public constituent les deux principes majeurs auxquels adhère Cart@gène, qui prévoit mettre sur pied un comité indépendant formé de membres du public et chargé de débattre de ces questions. « Cart@gène est d'abord un projet de société, rappelle Claude Laberge. Je suis convaincu que les bénéfices de ce projet, en matière de santé, seront beaucoup plus grands que les coûts de sa non-réalisation. »

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Génome Québec

Par Sophie Payeur

Des odeurs de peinture et de tapis fraîchement posé règnent dans les bureaux de Génome Québec, boulevard René-Lévesque, à Montréal. Paul L'Archevêque a été nommé président de l'organisme en juin dernier, soit quelques jours seulement avant l'arrivée des meubles. Pour donner ses couleurs à l'institution, qui veut structurer les efforts en génétique au Québec, il s'empresse actuellement à mettre en branle les cinq projets qui se partageront dès cette année une partie des 135 millions de dollars mis à la disposition de son organisme pendant quatre ans. « Cela exige beaucoup de discussions avec les chercheurs et leurs établissements », précise le président.

Les grands projets retenus illustrent plusieurs des forces québécoises en génomique : comportement des gènes à la suite de traitements par stéroïdes (Fernand Labrie, 20, 1 M $); génomique des maladies inflammatoires telles que l'asthme et l'arthrite, ou reliées au contrôle du glucose comme le diabète et le cancer (Thomas J. Hudson, 11,6 M $); cartographie et caractérisation des protéines (John Bergeron, 12,8 M $); étude des composantes génétiques d'organismes modèles comme la levure (Howard Bussey, 2,6 M $); analyse des enjeux éthiques, juridiques et sociaux (Bartha Maria Knoppers, 1,6 M $). Tous ces chantiers de recherche bénéficieront des services de séquençage, de bio-informatique, de génotypage et de protéomique au Centre d'excellence en génomique de Montréal. Dirigé par le Dr Thomas Hudson, professeur adjoint à l'Université McGill, ce centre en construction devrait être prêt à fonctionner en septembre 2002. « Les technologies de pointe en génétique se renouvellent environ tous les trois ans, précise Paul L'Archevêque. Nous entendons investir beaucoup d'efforts pour demeurer dans la course! »

M. L'Archevêque est emballé par les promesses de la génétique relativement au traitement de maladies. Mais cet homme qui a travaillé dans le secteur pharmaceutique pendant plus de 20 ans, déplore que les programmes sélectionnés par les comités de pairs internationaux ne touchent que la santé humaine. Il aimerait aussi soutenir des travaux dans les secteurs des pêches, de l'agriculture, de l'environnement et de l'alimentation, voire en génétique communautaire. « Le Québec, plus précisément la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean, est un bassin unique qui offre l'occasion de faire des comparaisons très avancées entre populations mixtes et non mixtes », constate-t-il. Il entend faire une place de choix à ces projets au moment du deuxième concours, dont les résultats seront connus en décembre 2001.

En plus de mieux définir la position mondiale du Québec en génomique, Génome Québec veut construire des ponts plus solides avec le public. Paul L'Archevêque voit bien que la population a du mal à se retrouver dans la cohue des annonces médiatiques et à discerner la réelle portée scientifique des recherches. L'équipe de Génome Québec a formé un comité chargé de lui suggérer des moyens de se rapprocher des gens. « C'est d'autant plus important, signale M. L'Archevêque, que la génétique nous appellera bientôt à prendre des décisions en matière de santé jamais commandées jusqu'à présent. »

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Génome Canada

Par Sophie Payeur

Avec l'aide des 300 millions de dollars qu'il a reçus du gouvernement fédéral, Génome Canada a distribué cette année de quoi nourrir 17 grands projets pendant un bon moment. Son président, Martin Godbout, ne cache pas son enthousiasme devant les résultats du tout premier concours, qui a permis d'injecter 135 millions en recherche génomique. « Tous les secteurs étaient au rendez-vous!, signale-t-il. Sans être le meilleur partout, le Canada peut se creuser des niches qui en feront un joueur de premier plan à l'échelle internationale. »

D'un bout à l'autre du pays, plusieurs scientifiques qui manipulent pipettes et puces à ADN s'acharnent à élucider les mystères cachés de maladies humaines. Les vastes programmes qui ont reçu l'aval de Génome Canada touchent également à la protéomique, science vedette de l'heure en génétique, ainsi qu'à la génomique de micro-organismes - du saumon de l'Atlantique, des forêts, du blé et du canola notamment. D'autres projets ont trait aux répercussions sociales et éthiques des découvertes génétiques et des produits commerciaux qui en découlent. Et n'oublions pas les cinq centres de services technologiques qui verront le jour en Colombie-Britannique, en Ontario, au Québec, dans les Prairies ainsi que dans les provinces de l'Atlantique, et dans lesquels Génome Canada a également investi des montants importants.

Comme les sommes attribuées par l'organisme correspondent à 50 p. 100 des fonds nécessaires à chaque projet, les montants octroyés jusqu'ici constituent en réalité un investissement de 270 millions pour la recherche génomique au pays. L'autre moitié des sommes requises doit être dénichée ailleurs, chez les entreprises par exemple. « Génome Canada propose une façon de gérer la science autre que celle expérimentée jusqu'à maintenant », précise Martin Godbout. L'organisme fonctionne un peu à la manière des fonds de capital de risque, ce qui nécessite des qualités de gestionnaire peu exploitées chez les chercheurs jusqu'à maintenant. « Nous investissons à long terme dans la science. Les équipes doivent orchestrer leurs projets comme les entreprises dirigent leurs affaires. On ne gère pas deux millions de dollars de la même manière qu'on gère 200 000 $. » Si la gestion de projets est importante, M. Godbout souligne que la qualité de la recherche demeure le tout premier critère de sélection. Pour son deuxième concours, Génome Canada mettra à la disposition des chercheurs les 165 millions qui restent en banque. « Plusieurs des propositions reçues lors du premier concours pourraient être approuvées avec quelques modifications mineures », fait savoir l'ancien chercheur. Les résultats de ce concours seront connus en mars 2002.

D'ici là, former des chercheurs et les garder dans les laboratoires canadiens est en tête de liste des priorités de Génome Canada. « C'est une des raisons de notre création », s'empresse de dire Martin Godbout. Se rapprocher du public constitue aussi une préoccupation, un travail de recherche en soi », conclut le président.

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Cinq entreprises d'ici ont misé sur la recherche en génétique

Par Anne Fleischman

Traiter les maladies cardiovasculaires grâce à des thérapies basées sur l'ADN, voilà le centre de la mission que s'est fixée Angiogene. L'un de ses principaux axes de recherche : combattre la resténose post-angioplastie, c'est-à-dire le rétrécissement de l'artère qui peut survenir à la suite d'une intervention chirurgicale. Pour y parvenir, l'équipe d'Angiogene a récemment mis au point une technologie, l'Oliglow, un composé de courtes séquences d'ADN marquées d'un atome radioactif. Ce procédé relève autant de la radiothérapie que de la thérapie génique, comme le note le Dr Rémi Martel, directeur du développement. Et le projet va bon train : « Nous venons d'obtenir l'accord de la Direction générale de la Protection de la santé et nous commencerons sous peu le recrutement des candidats qui participeront aux tests cliniques. » En complément à ce programme anti-resténose, les chercheurs d'Angiogene travaillent à améliorer le taux de réussite des prothèses vasculaires.

SignalGene s'est spécialisée dans la découverte et le développement de nouveaux médicaments dans le domaine des pathologies reliées aux récepteurs nucléaires : cancer du sein, obésité, ostéoporose, etc. Autant de maladies pour lesquelles il n'existe pas encore de tests pronostiques satisfaisants. Ses programmes de recherche portent notamment sur la génomique des hormones stéroïdiennes, lesquelles, selon Mario Filion, président de l'unité de génomique clinique, sont « la clé qui permet d'identifier les gènes contribuant au développement de maladies comme le cancer du seins et l'ostéoporose ». Cet été, SignalGene a d'ailleurs rendu publique une découverte importante dans le domaine : celle d'un gène protégeant contre le cancer du sein. Une annonce qui ouvre une piste vers la découverte d'un futur médicament pour les femmes atteintes de cette maladie. Selon M. Filion, ce nouveau traitement pourrait faire l'objet de tests cliniques sur l'humain d'ici quatre ans.

Faciliter la vie aux chercheurs en génétique et leur faire économiser du temps : voici qui résume l'esprit des technologies développées par Génomique Un. L'entreprise a notamment breveté un système de sélection des gènes par la couleur (TrueBlueMD), fiable à 100 p. 100, qui permet l'identification rapide de l'ADN cloné. « Cette technologie facilite la discrimination des gènes que l'on cherche à identifier et permet donc d'économiser un temps appréciable, tant pour le séquençage de gènes que pour le clonage d'ADN », précise Alain Richard, coordonnateur au développement de produits. En avril dernier, Génomique Un a également présenté une trousse qui automatise la procédure pour cloner de l'ADN amplifié. Grâce à elle, le travail des chercheurs sera facilité car plus la quantité de gènes est importante, plus on peut les manipuler facilement! ». En parallèle, l'entreprise utilise ses propres trouvailles technologiques pour mettre sur pied des génothèques, des répertoires de gènes identifiés dont ceux du riz et de certains agents pathogènes, etc.

L'un des principaux axes de recherche de Phenogene Thérapeutiques est la régénération cellulaire. L'entreprise a choisi de miser sur l'analyse du matériel génétique des embryons de souris pour trouver et valider des cibles thérapeutiques. Résultat : les chercheurs ont récemment identifié un certain nombre de gènes qui pourraient augmenter la régénération osseuse, un pas de plus vers la découverte d'un traitement contre l'ostéoporose. Un projet de recherche sur l'insuffisance rénale est également en cours. Pour atteindre ses objectifs, Phenogene Thérapeutiques a développé une technologie de criblage de masse des gènes et de leur fonction, nommée Geneselector. « Cet outil permet de faire le lien entre l'information chimique et l'information biologique, grâce à l'analyse de l'effet produit quand certains gènes sont insérés dans des cellules », explique Christian Lanctôt, vice-président à la recherche.

L'une des particularités de MethylGene tient au domaine dans lequel elle a choisi de concentrer : l'épigénétique, un champ de recherche qui s'intéresse à des phénomènes biologiques qui ne sont pas strictement déterminés par l'enveloppe génétique. « Il est faux de dire que, dans le domaine de la génétique, c'est la séquence de l'ADN qui dirige tout. Des recherches très récentes ont prouvé qu'elle est seulement responsable d'une partie des phénomènes, et que d'autres facteurs influent sur l'expression génétique », souligne Toni Rinow, directrice du développement. Certaines enzymes sont au nombre de ces facteurs. MethylGene est l'une des rares entreprises au Canada qui étudient les enzymes appartenant à ce champ. Deux enzymes y sont actuellement à l'étude, toutes deux étroitement liées aux maladies cancéreuses.

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