ARCHIVÉ - La recherche médicale se lance sur de nouvelles pistes grâce au CARSLab
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Le 07 décembre 2009 — Ottawa (Ontario)
Un nouveau laboratoire de microscopie au CNRC offrira aux spécialistes canadiens des sciences biomédicales un accès sans précédent à une technique de pointe. Celle-ci permet déjà de faire progresser la recherche sur l'athérosclérose, l'hépatite C, les traumatismes médullaires et les troubles de démyélinisation comme la sclérose en plaques, qui détériorent la gaine isolante des neurones. Ce laboratoire s'avère aussi très prometteur pour la recherche sur le diabète, les lésions cérébrales et certains types de cancer.
Le 17 novembre, le CNRC et Olympus America Inc. inauguraient officiellement le laboratoire de microscopie Raman stimulée (CARSLab), à Ottawa. L'équipement de ce laboratoire recourt aux nouvelles techniques de microscopie qui ont été perfectionnées par le CNRC au cours des cinq dernières années et commercialisées cette année par Olympus.
Adrian Pegoraro, étudiant au doctorat à l’Université Queen’s, au nouveau laboratoire de microscopie CARS (CARSLab) du CNRC et d’Olympus.
L'équipement du CARSLab peut être utilisé sur les cellules vivantes. Il est particulièrement sensible aux lipides, c'est-à-dire aux corps gras cellulaires, qui interviennent dans bon nombre de processus du corps humain. Ainsi, grâce à ce microscope, il sera possible de suivre en temps réel les mécanismes mal compris qui sont responsables de l'accumulation de plaque sous diverses formes dans les artères atteintes d'athérosclérose ou qui permettent au système digestif d'absorber la graisse des aliments.
Par ailleurs, étant donné que certains cancers, troubles neurologiques et traumatismes médullaires font intervenir les lipides, le microscope CARS pourra servir à surveiller certains aspects du processus de la maladie et aidera éventuellement les chercheurs à trouver de nouveaux traitements.
L’équipe du CNRC au CARSLab. De gauche à droite : le chef d’équipe Albert Stolow, Doug Moffat, Aaron Slepkov, Andrew Ridsdale, Adrian Pegoraro et Denis Guay
Les premiers modèles du microscope CARS, comme ceux mis au point à l'Université Harvard, coûtaient plus d'un demi-million de dollars, étaient très complexes et aussi difficiles à utiliser qu'à entretenir, ce qui empêchait sa mise en marché rapide. Les perfectionnements réalisés par le CNRC rendent la technique relativement simple, stable et peu coûteuse, de sorte qu'Olympus a annoncé en octobre 2009 le premier microscope CARS destiné au commerce [voir l'encadré "La microscopie CARS"].
Cette photo de plaque artérielle a été obtenue au CARSLab du CNRC et d’Olympus.
Albert Stolow, de l'Institut Steacie des sciences moléculaires du CNRC (ISSM-CNRC), dirige une équipe qui effectue des recherches sur les lasers à femtoseconde (10-15 seconde) et sur la dynamique des molécules ultrarapides. C'est lui qui a mis au point la nouvelle technique avec ses collègues et qui l'a transférée à Olympus en vue de sa commercialisation. Depuis 2002, M. Stolow aide d'autres chercheurs à découvrir ce que le microscope CARS pourrait apporter à leurs travaux. En cours de route, son équipe a formé et secondé des chercheurs en sciences biomédicales de la région. Le nouveau CARSLab est à la disposition d'un éventail de partenaires scientifiques, parmi lesquels l'Institut de recherche de l'Hôpital d'Ottawa (IRHO) et l'Université d'Ottawa.
Selon David Courtman, directeur des installations biothérapeuthiques à l'IRHO, le CNRC donne encore plus d'impact au CARSLab en mettant l'accent sur la formation. « Avec les progrès réalisés en biologie cellulaire, les techniques auxquelles doivent recourir les chercheurs pour réaliser d'importantes découvertes exigent plus de ressources et laissent moins de place à l'intuition. »
La microscopie CARS
La microscopie Raman stimulée ou CARS (pour Coherent Anti-Stokes Raman Scattering), découverte vers le milieu des années 1960, a été appliquée pour la première fois à l’étude des cellules vivantes en 1999. Jusqu’à présent, la technologie était trop complexe et onéreuse pour la plupart des chercheurs.
Le CARSLab du CNRC servira à observer les cellules vivantes. L’intérieur de la cellule n’étant pas coloré naturellement, il est difficile de différencier les organites avec un microscope ordinaire, qui utilise la lumière visible. Au cours du siècle dernier, les chercheurs ont mis au point des substances et des techniques de coloration afin de mieux observer les différents organites. Toutefois, il se peut que ces techniques de coloration affectent des processus biochimiques très complexes quand on les applique à la cellule vivante. La microscopie CARS permet d’éviter le problème en exploitant les vibrations internes – le « spectre Raman » – caractéristiques des molécules présentes dans la cellule pour les « illuminer ». Il est donc possible de filmer les processus cellulaires sans ajouter de colorants susceptibles de les altérer.
Par ailleurs, le nouveau microscope du CNRC et d’Olympus permet de réaliser plusieurs sortes d’imagerie en temps réel simultanément, ce qui donne des vues différentes du même objet, à une résolution de 300 nanomètres.
Les chercheurs en biomédecine ont grand besoin de techniques grâce auxquelles ils pourront examiner le fonctionnement de la cellule vivante d'une manière non invasive, explique M. Courtman. « Disposer d'un tel laboratoire au CNRC est fantastique, car cela nous aidera à former et à perfectionner du personnel ainsi qu'à développer des techniques d'imagerie pour des applications précises. »
Lorsque les membres de l'équipe de John Pezacki, agent de recherche principal à l'ISSM-CNRC, ont utilisé le microscope CARS pour vérifier comment se propage le virus de l'hépatite C, les résultats ont suscité un tel emballement qu'ils ont attiré de nouveaux clients éventuels.
« Les biologistes ont été si excités que de nombreuses personnes de la région veulent maintenant se servir du microscope », explique-t-il.
Renseignements : Relations avec les médias
Conseil national de recherches Canada
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