Récipiendaires 2006

Lucien Junior Bergeron - Sciences de la santé

Développement d'un système d'inactivation de gènes basé sur le ribozyme Delta

L’information générée par le décodage du génome humain nous permet de contempler davantage toute la complexité de la cellule et de ses processus biochimiques. Plus de 25 000 gènes encodant des protéines y ont été répertoriés. De plus, du point de vue épissage alternatif, une modification post-transcriptionnelle, les possibilités de protéines résultantes de l’expression de ces gènes sont presque infinies. La plupart de ces gènes n’ont pas encore de fonction leur ayant été associée. Les composés organiques chimiques employés tous les jours par des millions de personnes pour un mal de tête ou bien des maux d’estomac, ne viendront pas à bout de l’identification fonctionnelle de ces gènes. Souvent, ces composés agissent au niveau protéique, soit sur une batterie de protéines et ainsi en découle un manque de spécificité. Il est alors impératif de développer de nouveaux outils thérapeutiques très spécifiques avec un champ d’action bien précis, soit le ciblage du produit des gènes. Mon projet de recherche s’inscrit exactement dans ce type de réalisation. Nous avons développé un système d’inactivation de gènes basé sur le ribozyme delta, un enzyme à ARN avec une activité catalytique.

Premièrement, nous avons élaboré des stratégies pour sélectionner des sites actifs sur le substrat ARN permettant une activité forte du ribozyme, malgré un environnement souvent non propice à cette coupure. Ces méthodes ont été comparées et permettent aujourd’hui un choix et une sélection beaucoup plus rapide de cibles potentielles.

Par la suite, nous avons appliqué ce ribozyme delta dans le but d’inactiver l’expression d’un gène, une convertase, exprimée de façon endogène et ce, dans une culture de cellules murines. Il en résulte l’inhibition presque complète de l’expression du gène, tant au niveau de l’ARN que de la protéine. Nous avons démontré que l’activité de cette convertase n’est pas compensée par d’autres protéines de la même famille. Ces résultats ont aussi permis d’amener l’hypothèse de la présence d’un nouveau substrat pour cette convertase. Par conséquent, cette étude démontre sans ambiguïté l’efficacité et la spécificité du ribozyme delta en milieu cellulaire.

Cependant, puisque la recherche nous pousse toujours à dépasser les barrières de l’inconnu, ce que nous connaissons de mieux n’est toujours pas assez. Dans le but d’augmenter la spécificité du ribozyme delta, nous avons, par design rationnel, créé un nouveau module nommé SOFA, pour « Specific On/ofF Adapter », permettant un gain accru d’activité et de spécificité. Nous avons fait la preuve de concept et caractérisé le mécanisme d’action de ce nouveau « riboswitch ». À notre connaissance, c’est la première démonstration d’un ribozyme arborant un module cible-ARN-dépendant activé par son propre substrat, situation qui diminue considérablement les risques de coupures non-spécifiques. Ce concept est aussi généralisable à bien d’autres drogues de type ARN ou ADN. Cette nouvelle approche permettra de développer des outils plus efficaces et davantage spécifiques avec des retombées majeures en génomique fonctionnelle et en thérapie génique.

En conclusion, ce travail a fait grandement avancer les intérêts non seulement du ribozyme delta mais aussi ceux des acides nucléiques catalytiques en général et ce, dans le but d’une future thérapie. Chaque chapitre est un module composant le système d’inactivation de gène et fait en sorte qu’une sélection ainsi que l’application du ribozyme en milieu cellulaire est possible dans un délai assez rapide entre 4 et 6 mois au lieu de plusieurs années avec les méthodes antérieures. Le système est maintenant complet et déjà son utilisation par d’autres chercheurs est en route et donne d’excellents résultats (ex. : nous avons une publication avec l’utilisation du ribozyme SOFA dans les bactéries (Manuscrit sous-presse avec le Dr B. Cousineau de l’Université McGill); des résultats préliminaires chez le parasite Leishmania attestent aussi de l’efficacité du ribozyme SOFA (collaboration avec le Dr M. Ouellette de l’Université Laval), il est à noter qu’il est impossible de produire la populaire essai de l’interférence à l’ARN (RNAi) dans cette organisme; contre le VIH (collaboration avec le Dr A. Gatignol de l’Institut Lady Davis); et des ARNm associés au développement de la maladie d’Alzheimer (collaboration avec le Dr G. Lévesque de l’Université Laval)). Cependant, cet avancement est davantage majeur en biotechnologie puisque nous avons introduit un nouveau concept inexistant encore et qui permettra l’amélioration de molécules thérapeutiques s’étant butées à cette barrière difficile à surmonter qu’est la thérapie génique.

Michel Pioro-Ladrière - Sciences et Génie

Étude par spectroscopie de Coulomb de points quantiques latéraux individuels et couplés

Les électrons sont ces minuscules particules chargées qui gravitent autours des noyaux pour former les atomes et ainsi la matière qui nous entoure. C’est en déplaçant ces porteurs de charge dans des petits circuits électriques qu’il est possible de parler au téléphone cellulaire ou d’envoyer un courriel sur son ordinateur portable. Bref, la technologie derrière la panoplie des appareils électroniques exploite la charge électrique des électrons. Mais les électrons ne sont pas seulement électriques, ils sont aussi magnétiques. Un peu comme une toupie, les électrons tournent, ou ‘spin’, sur eux-mêmes produisant un petit aimant qu’il est possible de manipuler à l’aide d’un champ magnétique. Bien qu’étrange, cette propriété des électrons est sous la mire des nanotechnologistes. La technologie qui exploite, en plus de la charge, le spin des électrons se nomme électronique de spin, ou spintronique. C’est grâce à cette technologie émergente qu’il est possible d’emmagasiner plus de 1000 chansons dans un petit baladeur numérique pas plus grand que la paume de la main. Encore plus formidable, la spintronique ouvre la voie à une nouvelle informatique capable de résoudre des problèmes trop complexes pour les ordinateurs actuels et même de communiquer sur Internet de façon 100% sécuritaire, contrairement aux méthodes actuelles.

Dans cette recherche doctorale, de très petits circuits électriques, nommés points quantiques, sont employés pour contrôler la charge et le spin d’électrons individuels. Le grand potentiel d’application des points quantiques pour l’électronique de spin est démontré concrètement. Par exemple, un circuit composé de deux points quantiques est fabriqué. Pour la première fois, le nombre d’électrons dans ce circuit est ajusté de façon à ce qu’un seul électron occupe chacun des points. En travaillant à une température frisant le zéro absolu, le spin de ces deux électrons est manipulé en variant plusieurs paramètres comme le champ magnétique ou bien la distance entre les points quantiques. En attachant le circuit à des contacts électriques polarisés en spin, le spin d’un électron individuel, une quantité extrêmement petite, est mesuré électriquement. Ces fonctionnalités sont cruciales pour l’électronique de spin. Le design présenté dans ce travail permet l’isolation de spins électroniques individuels; il est maintenant utilisé par l’ensemble des groupes de recherche dans ce domaine. Étant semiconducteurs, les points quantiques sont particulièrement vulnérables aux fluctuations de charge. Ce bruit parasite constitue un obstacle majeur à l’isolation de spin dans ce type de circuit. Dans ce travail, l’origine de ces fluctuations est élucidée et une méthode efficace est présentée pour l’éliminer.

François Villeneuve - Lettres et Sciences humaines et sociales

L’influence des facteurs structurels sur le travail managérial des infirmières-chefs : six études de cas dans trois hôpitaux du Québec

Reconfiguration du système de santé québécois, rationalisation et aplanissement des structures d’établissements, l'évolution du travail de l'infirmière-chef révèle une diminution du travail clinique au profit du travail de gestion. Cela se traduit par des difficultés d’exercice de nouveaux rôles managériaux leurs étant prescrits par les directions d'établissement. Une recension d’écrits a conduit à deux constats : a) un manque de clarté de la définition du travail de l’infirmière-chef traduit par l’absence d’un modèle générique faisant consensus et b) l’absence d’un modèle intégrateur des facteurs de contingence de ce travail. Le design de cette recherche qualitative constructiviste inclut l'étude de six cas d'infirmières-chefs de trois hôpitaux de soins de courte durée dans trois régions différentes du Québec affichant trois types distincts de forme organisationnelle.

Un des éléments d’originalité de la thèse réside dans l’adoption de méthodes de production et d’analyse des données peu utilisées en gestion et qui s’inspirent de celles propres à la théorie ancrée (Grounded theory). Les résultats obtenus, de nature contre-intuitive, se résument ainsi : les facteurs de contingence au niveau de l’établissement (ou les facteurs structurels) exercent une influence prédominante sur l’exercice des rôles managériaux de niveaux stratégique et fonctionnel (ex. : visionnaire, développeur, mobilisateur et coach). Plus concrètement, ces résultats suggèrent des pratiques de gestion permettant de guider les directions d’autres hôpitaux préoccupées par le repositionnement du travail du cadre infirmier. La transférabilité des résultats à des contextes apparentés est assurée par les précautions méthodologiques relatives à l’échantillonnage et aux méthodes de collecte, de présentation, de réduction et d’analyse des données. Bien entendu, la décision finale de transférabilité appartient aux acteurs du milieu.