Initiative canadienne du microbiome 2 : descriptions des projets et faits marquants
Noyau de recherche sur le microbiome : aider les scientifiques à obtenir des résultats
Imaginez que vous naissiez dans une bulle exempte de germes : votre corps est totalement dépourvu des microbes qui colonisent normalement l’intestin, les poumons et la peau… c’est comme partir de zéro! Vous êtes maintenant au cœur de recherches indispensables sur la façon dont les micro-organismes affectent la santé et le développement. Telle est la réalité des souris qui vivent dans la nouvelle installation gnotobiotique de l’Université de Calgary, dans laquelle tous les micro-organismes sont connus et surveillés. Cette nouvelle installation fait partie d’un noyau de recherche qui fournit aux chercheurs canadiens l’équipement, l’information et les outils de collaboration dont ils ont besoin pour étudier le microbiome et son lien avec la santé et les maladies humaines.
Baptisé IMPACTT, le noyau de recherche est composé de cinq plateformes dirigées par 16 experts scientifiques :
- Modèles animaux gnotobiotiques et microscopie intravitale
- Conception et analyse de cohortes humaines
- Tissus microbiens et humains
- Technologies « omiques » fonctionnelles
- Mise au point de méthodes computationnelles
Pour en savoir plus, consultez le site Web d’IMPACTT (en anglais seulement).
Chercheuse principale désignée : Kathy McCoy
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Exploiter le microbiome pour traiter les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) sont de plus en plus fréquentes au Canada, en particulier chez les enfants. On ne sait pas exactement pourquoi et, ce qui est encore plus frustrant, les médicaments utilisés pour traiter cette affection suppriment le système immunitaire du patient, comportent un certain nombre de risques et ne sont pas toujours efficaces. À la recherche de nouvelles solutions, une équipe de médecins et de scientifiques a découvert dans l’intestin des patients plusieurs types de bactéries inhabituelles qui déclenchent l’inflammation. Aujourd’hui, le Dr Bruce Vallance, chercheur à l’Hôpital pour enfants de la Colombie-Britannique, et son équipe recueillent des échantillons auprès d’un réseau de 1 500 enfants canadiens et utilisent des techniques spécialisées pour cultiver ces bactéries inhabituelles en grand nombre. Ils pourront ainsi déterminer la façon dont les bactéries adhèrent aux cellules humaines ou les envahissent, et la façon dont elles provoquent des maladies lorsqu’elles sont injectées à des souris. L’équipe compte ainsi trouver de nouveaux moyens de cibler ces bactéries pour traiter les MICI chez les enfants.
Chercheur principal désigné : Bruce A. Vallance
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Le rôle du microbiome dans le cancer du col de l’utérus
Le lien entre le cancer du col de l’utérus et le virus du papillome humain (VPH) est bien établi, et l’on sait également que l’infection par le VIH peut exacerber le problème. En outre, des découvertes laissent entendre que les communautés bactériennes dans le vagin jouent un rôle non négligeable dans l’élimination du VPH. Mais nous sommes loin d’avoir fait le tour de la question. C’est pourquoi le Dr Adam Burgener, professeur à l’Université Case Western Reserve et à l’Université du Manitoba, et son équipe de recherche internationale étudient actuellement le microbiome vaginal chez les femmes infectées par le VPH, qu’elles soient ou non séropositives. L’équipe utilise des techniques moléculaires avancées pour connaître les propriétés des bactéries vaginales et déterminer le rôle qu’elles jouent dans la maladie, dans l’espoir de trouver de nouveaux moyens de traiter et de prévenir le cancer du col de l’utérus.
Chercheur principal désigné : Adam Burgener
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L’influence des microbes intestinaux sur l’auto-immunité et le diabète de type 1
Le nombre de cas de diabète de type 1, une maladie auto-immune, augmente dans les pays développés à un rythme de 3 à 5 % par année depuis plusieurs décennies. Nos gènes ne changent pas aussi rapidement, ce qui laisse entendre que des facteurs environnementaux sont en cause. Pour faire la lumière sur ce phénomène, la Dre Jayne Danska, chercheuse principale à l’Hôpital pour enfants de Toronto (SickKids), et son équipe étudient l’influence des changements environnementaux sur le microbiome intestinal des nourrissons présentant un risque génétique de diabète de type 1. Le projet est avant tout axé sur la fonction des microbes intestinaux chez le nourrisson en développement. L’équipe cherche à déterminer comment l’exposition aux bactéries intestinales peut protéger contre le diabète de type 1 ou le déclencher, et à recenser les réactions immunitaires en jeu, dans le but de prévenir et de traiter les nouveaux cas de diabète de type 1.
Chercheuse principale désignée : Jayne Danska
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L’évolution du microbiome dans le diabète de type 2
Des études montrent un lien entre l’obésité, le diabète de type 2 et les changements dans la composition du microbiote intestinal. Étonnamment, les bactéries et les fragments bactériens sont altérés dans la partie supérieure de l’intestin et s’accumulent sélectivement dans le système circulatoire, le foie et divers dépôts de graisse chez les personnes obèses. Le Dr André Marette, professeur à l’Université Laval, et son équipe étudient la nature et la fonction des souches bactériennes renfermées dans des segments spécifiques de l’intestin par rapport aux tissus de l’organisme, et l’incidence de ces souches sur la progression de la résistance à l’insuline et du diabète de type 2. L’objectif est de favoriser la collaboration entre les experts canadiens du microbiome et du diabète et de mettre au point des méthodes de diagnostic, de prévention et de traitement pour le diabète.
Chercheur principal désigné : André Marette
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Le microbiome et la grossesse : une question de santé mondiale
Le microbiome intestinal exerce une profonde influence sur notre capacité à transformer et à absorber les nutriments. Or, malgré l’importance de la nutrition pendant la grossesse, on ne sait pas grand-chose du rôle du microbiome durant cette période, ni de son impact sur la santé maternelle et l’issue de la grossesse. La façon dont les changements dans le microbiome, tels que ceux causés par l’exposition à des agents pathogènes, peuvent favoriser la dénutrition revêt un intérêt particulier. Afin de mieux comprendre le microbiome maternel et d’améliorer la santé des enfants à l’échelle planétaire, le Dr John Parkinson, chercheur principal à l’Hôpital pour enfants de Toronto (SickKids), et son équipe étudient la dynamique du microbiome dans deux groupes de jeunes femmes, l’un au Pakistan et l’autre au Canada. Les deux groupes fourniront des échantillons de leurs microbiomes, et des analyses informatiques ainsi que des études sur les animaux permettront aux chercheurs de faire le lien entre, d’une part, les communautés microbiennes et l’exposition aux agents pathogènes, et d’autre part, la santé maternelle et l’issue de la grossesse.
Chercheur principal désigné : John Parkinson
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L’influence du microbiome sur le risque d’asthme chez les nourrissons prématurés
Des milliers d’enfants canadiens naissent prématurément chaque année et courent un risque élevé de souffrir de problèmes pulmonaires, comme la respiration sifflante récurrente et l’asthme. Si certaines études ont récemment déterminé que le microbiome agit sur l’asthme, les enfants prématurés en ont cependant été exclus et il reste bien des inconnues. Pour remédier à la situation, la Dre Marie-Claire Arrieta, professeure agrégée à l’Université de Calgary, et son équipe se penchent sur le lien entre le microbiome et l’asthme chez les prématurés à l’aide d’outils statistiques puissants mettant à profit les données recueillies auprès d’une cohorte de naissance longitudinale de prématurés, à savoir l’étude BLOOM. L’équipe utilisera ensuite des modèles animaux pour déterminer les mécanismes par lesquels certains microbes entraînent une inflammation allergique des voies respiratoires. En définitive, l’objectif de l’équipe est de trouver des traitements basés sur le microbiome qui permettront de diminuer le risque d’asthme chez les enfants prématurés.
Chercheuse principale désignée : Marie-Claire Arrieta
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Le lien entre le lait maternel, les microbes intestinaux et l’asthme
Au cours des huit dernières années, près de 3 500 bébés ont participé, en compagnie de leur famille, à l’étude de cohorte CHILD, conçue pour découvrir pourquoi l’asthme se déclare chez certains enfants. Les grandes découvertes ne se sont pas fait attendre : le lait maternel et les bactéries intestinales jouent un rôle de premier plan dans le développement du système immunitaire et, par le fait même, la protection contre l’asthme. Pour leur part, la Dre Padmaja Subbarao et la Dre Meghan Azad dirigent une équipe de recherche nationale qui s’inspire des résultats de l’étude de cohorte CHILD pour mener des expériences sur des souris et des systèmes de culture cellulaire. À l’aide de nouvelles technologies, l’équipe vise à mieux comprendre comment le lait maternel et les bactéries intestinales influent sur le développement immunitaire et l’asthme, et à découvrir de nouveaux moyens de prévenir et de traiter cette maladie courante, mais coûteuse.
Chercheuses principales désignées : Padmaja Subbarao et Meghan Azad
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