Faites connaissance avec la prochaine génération d’experts en biologie synthétique
Êtes-vous curieux de savoir comment des microbes de la famille des champignons pourraient remplacer les carburants fossiles? Ou encore, de quelle façon les gènes du cancer pourraient être supprimés? Un groupe d’étudiants des cycles supérieurs de la Faculté de génie et d’informatique et de la Faculté des arts et des sciences de l’Université Concordia ont réponse à vos questions.
Grâce à une subvention de recherche octroyée dans le cadre du programme Savoir du Conseil de recherches en sciences humaines, les professeurs Matthew Harsh et Brandiff Caron (Centre Génie et société), ainsi que David Secko (Département de journalisme) et Vince Martin (Département de biologie) enseignent à la prochaine génération de biologistes synthétiques comment susciter l’intérêt du public à l’égard des avantages et des risques que comportent leur travail.
Selon le Pr Harsh, un tel dialogue est essentiel à notre époque. « Les points de rencontre entre les sciences, la politique et la sphère sociale sont évidents. Les manchettes en font d’ailleurs état au quotidien. Aussi est-il plus important que jamais que les scientifiques et les ingénieurs apprennent comment rendre leurs travaux plus visibles », explique-t-il.
Brandiff Caron souligne l’importance d’événements de vulgarisation scientifique bien en vue comme l’Odyssée des sciences du Canada et le Festival Euréka! du Centre des sciences de Montréal pour stimuler l’intérêt du grand public.
« Pour favoriser la réflexion et un dialogue riche entre les futurs praticiens du secteur de la biologie synthétique et les intervenants du public, nous avons conçu des activités interactives qui figureront au programme de plusieurs événements scientifiques à venir », indique-t-il.
Comme l’explique Mindy Melgar Segal, étudiante à la maîtrise en biologie synthétique, le groupe s’applique principalement à amener des microbes ordinaires et inoffensifs à fabriquer des substances qu’ils ne produiraient pas normalement, pour ensuite les utiliser dans des biocarburants, des médicaments, même de la nourriture.
« En manipulant le métabolisme des microbes, nous pouvons concevoir de nouveaux procédés sûrs, efficients et durables pour obtenir des produits dont l’élaboration nécessite actuellement l’usage de produits chimiques nocifs », précise-t-elle.
Les experts en biologie synthétique préparent actuellement leurs exposés à venir. Ils ont accepté de discuter des résultats et des difficultés de leurs travaux de recherche.
Meghan Davies : un chasse-moustiques aux qualités durables
« Saviez-vous que l’herbe-aux-chats peut aussi servir à éloigner les moustiques? Les études montrent que l’ingrédient actif de la cataire, ou herbe-aux-chats, serait 10 fois plus efficace que le DEET pour chasser les moustiques, ce qui est une excellente nouvelle étant donné que les moustiques sont de plus en plus résistants au DEET.
« Ce composé est présent dans les plantes à l’état naturel. Toutefois, pour l’instant, la culture, la récolte et l’extraction exigent de vastes terres et ressources. Mon projet vise à résoudre ce problème en amenant des levures à synthétiser la substance, ce qui aura pour effet de réduire les ressources nécessaires à sa production et le gaspillage de végétaux qu’elle implique. »
Shoham Mookerjee : des cannabinoïdes dérivés de levures
« Je travaille à produire des ingrédients actifs du cannabis au moyen de levures. Nous entendons créer des médicaments normalisés et validés par essais cliniques à partir du cannabis pour aider les milliards de personnes aux prises avec des douleurs chroniques et d’autres maladies à reprendre une vie normale.
« Nous avons modifié des levures par génie génétique afin qu’elles produisent de grandes quantités de cannabinoïdes purs, nécessaires en recherche-développement à des fins médicales. »
Lauren Narcross : de nouveaux médicaments grâce au génie génétique
« Le prochain traitement contre le cancer se trouve peut-être quelque part dans la forêt amazonienne. Toutefois, si la plante qui fabrique l’ingrédient actif est d’une extrême rareté, il n’y en aura pas assez pour le vendre comme médicament.
« Il existe des dizaines de milliers de composés – dont beaucoup sont produits par des plantes – qui sont actuellement trop rares ne serait-ce que pour les étudier, et encore bien moins pour en faire des traitements. Mon but est de produire à plus grande échelle une sous-catégorie de ces composés rares de façon à en avoir en quantités suffisantes pour la recherche.
« Nous prenons d’abord les instructions que possède la plante pour produire le composé et les introduisons dans de la levure de bière. C’est alors qu’au lieu de produire de l’alcool, la levure se met à fabriquer la substance rare.
« Le processus comporte deux défis majeurs : premièrement, les scientifiques doivent découvrir la façon dont s’y prend la plante pour produire le composé en question; et deuxièmement, la levure doit être modifiée génétiquement de manière à synthétiser la substance en plus grande quantité possible.
« Je participe surtout à la seconde partie du processus. C’est un casse-tête immense, mais amusant à résoudre. C’est aussi très valorisant de penser que mes travaux pourraient mener à la découverte d’un nouveau médicament. »
Hugo Sinha : l’édition génique pour effacer le cancer
« Je tente de découvrir les coordonnées de certains suspects – des gènes – qu’on croit impliqués dans les processus cancéreux, afin de permettre leur élimination systématique par édition génique.
« Plus précisément, mes recherches visent à réduire l’écart entre le génie et la biologie, notamment en tentant d’automatiser le processus d’édition génique, afin d’en arriver à une identification rapide des gènes responsables du cancer. »
Mohamed Nasr : de meilleurs matériaux grâce aux levures et aux bactéries
« En biologie synthétique, nous essayons d’amener des microorganismes comme les levures et les bactéries à produire des matières précieuses telles que des biocarburants, des composés pharmaceutiques ou des substances normalement produites par les plantes.
« Ce faisant, nous assurons une production durable et renouvelable de ces substances. Le problème, toutefois, c’est que nous arrivons à en produire qu’en très petites quantités. Par conséquent, ces approches ne sont pas assez concurrentielles pour remplacer les méthodes classiques.
« Je mets au point des outils pour améliorer l’efficacité de production d’une substance utilisée dans les plastiques, obtenue actuellement de manière non durable à partir de produits pétrochimiques. »
Logan Robeck : un succédané du pétrole dérivé d’une moisissure des végétaux
« Dans le cadre de mes travaux, j’essaie d’amener une moisissure verte facilement renouvelable du nom d’Aspergillus terreus à synthétiser de l’acide itaconique. Ce composé pourrait remplacer le pétrole dans de nombreux produits de consommation dont les plastiques, les peintures et les enduits destinés aux tissus et au papier.
« Pour les besoins de telles applications industrielles, quelque 50 000 tonnes d’acide itaconique seraient nécessaires. Ma recherche porte sur la “délétion” ou la mise hors fonction des gènes qui empêchent Aspergillus terreus de produire autant d’acide itaconique qu’il en est capable. »
Renseignez-vous sur le Festival Euréka!, où l’équipe présentera ses travaux ou encore, inscrivez-vous comme bénévoles au festival.
