Des universités ontariennes remportent trois prix du CRSNG

L’équipe de préparation aux pandémies de l’Université McMaster a mis au point une nouvelle approche particulièrement efficace pour répondre aux pandémies. Elle transforme des aptamères d’ADN en outils rapidement déployables pour détecter et prévenir les maladies. En réunissant des expertises en biodétection, en chimie, en biochimie et en évolution moléculaire, l’équipe a établi une chaîne intégrée qui transforme les découvertes en laboratoire en technologies concrètes pour lutter contre les maladies infectieuses émergentes.

La mise au point d’outils diagnostiques et de traitements classiques prend souvent des mois, voire des années, ce qui complique la lutte contre de nouveaux agents pathogènes qui évoluent rapidement. Pour relever ce défi, l’équipe a mis au point de nouvelles méthodes pour concevoir des aptamères d’ADN. Elle a ensuite intégré ces avancées à une plateforme de diagnostic rapide capable de détecter les virus dans la salive et les eaux usées avec une précision comparable à celle des analyses de laboratoire, permettant ainsi de surveiller les menaces virales en temps réel. Cette réalisation repose en grande partie sur une collaboration avec un laboratoire régional de microbiologie, qui a validé les résultats de la plateforme en les comparant à ceux obtenus par des techniques de diagnostic moléculaire, à partir d’échantillons de personnes atteintes d’infections virales. Cette collaboration s’est également étendue aux applications thérapeutiques . Elle a démontré que les aptamères administrés par inhalation peuvent agir comme de puissants agents antiviraux capables de protéger contre plusieurs variants du SRAS-CoV-2.

En intégrant la conception moléculaire, les matériaux avancés et les technologies de détection faisant appel à l’intelligence artificielle, l’équipe a créé une plateforme polyvalente qui transforme la manière dont les sociétés détectent et surveillent les maladies infectieuses émergentes et y répondent.

Paul Hebert, éminent professeur de biologie évolutive à l’Université de Guelph, a considérablement accru la capacité de l’humanité à comprendre et à protéger la vie sur Terre. Il est largement reconnu comme l’inventeur des codes-barres génétiques, une méthode simple, mais puissante, qui permet de distinguer les espèces à partir de courtes séquences génétiques et de surmonter ainsi un obstacle de longue date à leur identification.

À une époque où la plupart des espèces demeuraient non répertoriées et où les spécialistes capables de les identifier étaient peu nombreux, l’innovation de M. Hebert a offert une solution de rechange aux méthodes traditionnelles pouvant être déployée à grande échelle. Il a ensuite contribué à diviser par mille les coûts du séquençage et ouvert la voie à de nouvelles approches, dont le métabarcodage et l’analyse de l’ADN environnemental, qui permettent de suivre la biodiversité à une vitesse et à une échelle sans précédent. Sous sa direction, le Centre de génomique de la biodiversité et le Consortium international du code-barres du vivant ont développé l’infrastructure mondiale qui soutient ces avancées.

Aujourd’hui, les outils fondés sur l’ADN mis au point sous la direction de M. Hebert servent partout dans le monde à détecter les espèces envahissantes, à lutter contre le trafic d’espèces sauvages, à réduire la fraude alimentaire, à orienter les évaluations environnementales et à éclairer les politiques de conservation. En rendant la biodiversité visible et mesurable et en permettant d’agir pour la préserver, ses travaux ont profondément transformé la manière dont la société gère et protège le monde naturel.

Elizabeth Gillies, professeure au Département de chimie et au Département de génie chimique et biochimique de l’Université Western, a transformé la science des polymères en développant des polymères auto-immolatifs, une catégorie novatrice de matériaux que l’on peut programmer pour qu’ils se décomposent rapidement et complètement en réponse à des déclencheurs précis. En permettant de maîtriser avec précision le moment et les modalités de dégradation des polymères, ses travaux ont ouvert une nouvelle voie pour la conception de matériaux intelligents et durables.

Les plastiques classiques sont prisés pour leur résistance, mais leur persistance peut poser d’importants défis environnementaux et technologiques. Pour remédier à ce problème, Mme Gillies et son équipe ont conçu des polymères auto-immolatifs qui demeurent stables jusqu’à leur activation par certains stimuli, comme la lumière, la chaleur, des enzymes ou des changements dans les conditions chimiques. Une fois activés, ces matériaux subissent un processus de dépolymérisation en cascade, comparable à un effet domino, qui permet leur décomposition complète et, dans bien des cas, la récupération de leurs constituants moléculaires d’origine en vue d’un recyclage chimique. Ses innovations ont également permis des avancées dans l’administration ciblée de médicaments, l’imagerie médicale et l’agriculture, notamment grâce à des enrobages d’engrais qui améliorent l’utilisation des nutriments tout en réduisant leur dispersion dans l’environnement par ruissellement.

Aujourd’hui, les innovations de Mme Gillies dans le domaine des polymères auto-immolatifs influencent les travaux de scientifiques et les pratiques industrielles dans le monde entier, contribuant à redéfinir la manière dont les matériaux sont conçus, utilisés et, ultimement, restitués à l’environnement.