91ºÚÁÏÍø

Une durée de vie cellulaire plus longue peut-elle accélérer la découverte de médicaments ?

Une nouvelle technologie découverte par des chercheurs de 91ºÚÁÏÍø prolonge la durée de vie des cultures cellulaires de quelques semaines à plusieurs mois, ouvrant ainsi la voie à la recherche sur les neurones matures. Le soutien du MIF aide l'équipe à commercialiser cette technologie.
Image par Owen Egan.

Nous devrions tous être reconnaissants des progrès réalisés par la médecine moderne, en particulier au cours des dernières décennies. Le cancer, par exemple, autrefois considéré comme une condamnation à mort, est progressivement vaincu. Depuis 1991, les taux de mortalité liés à cette maladie ont Cette amélioration est en grande partie due au développement de nouveaux médicaments.

Malheureusement, il n'en va pas de même pour les maladies neurodégénératives. Les maladies telles que la maladie d'Alzheimer ou la maladie de Parkinson touchent principalement le cerveau et le système nerveux. Et bien que des millions aient été investis dans la recherche, très peu de progrès ont été réalisés en termes de traitements efficaces.

La sclérose latérale amyotrophique (SLA), par exemple, est une maladie qui affecte progressivement les patients et qui entraîne généralement la mort dans les quatre ans suivant le diagnostic. Mais depuis 1995, , et aucun d'entre eux ne permet de la guérir.

La découverte de médicaments : un défi difficile à relever

Pourquoi est-il si difficile de trouver un remède à cette maladie et à d'autres maladies similaires ? Le développement de nouveaux médicaments est un . Seul un médicament sur 1 000 entrant en phase d'essais précliniques sera testé sur des humains, et seul un sur cinq de ceux qui entrent en phase d'essais sur des humains sera finalement approuvé. Cela représente un taux de réussite de seulement 0,02 %.

De plus, dans le cas des maladies neurodégénératives, l'étude des cellules nerveuses elles-mêmes est un exercice difficile. Les maintenir en vie dans une culture cellulaire suffisamment longtemps pour étudier un processus neurodégénératif lié à l'âge est un problème depuis des décennies. Jusqu'à présent, du moins. L'histoire commence lorsque Laila Al-Alwan, post-doctorante, et Jean-Pierre Clement, étudiant en master dans le programme intégré de neurosciences à 91ºÚÁÏÍø, ont fait une découverte fortuite.

« Nous cherchions quelque chose de complètement différent, nous cherchions des revêtements pour améliorer la biocompatibilité des électrodes implantées dans le cerveau », explique M. Clément.

Il a découvert que les neurones appréciaient particulièrement un revêtement appelé dendritic polyglycerol amine, ou dPGA en abrégé. Les neurones qui entraient en contact avec une microbille recouverte de dPGA formaient une connexion avec cette surface synthétique. Il a décidé d'étudier plus en détail les propriétés de ce revêtement.

« Nous nous sommes dit que s'ils l'appréciaient autant comme revêtement sur une minuscule bille, que se passerait-il si l'on plaçait les neurones et les faisait se développer directement sur ce revêtement ? Nous avons donc déposé des neurones sur des surfaces recouvertes de ce nouveau revêtement et, ô surprise, cela a fonctionné ! Les neurones se sont développés, et ils se sont très bien développés », a-t-il déclaré.

Problèmes liés aux revêtements traditionnels

Cette découverte était importante, car le dPGA permettait aux cellules adhésives (c'est-à-dire les neurones) de vivre plus longtemps en laboratoire qu'auparavant. En général, les chercheurs utilisent des protéines synthétiques, telles que la polylysine, pour recouvrir une surface sur laquelle ils font croître des cellules. Bien que ces substances synthétiques constituent une base adéquate pour la croissance, les cellules ont rarement une longue durée de vie.

« Au fur et à mesure que les cellules se développent, elles commencent à sécréter des protéases qui décomposent les protéines, de sorte que les cellules se mettent à dévorer le substrat. Il est donc très difficile de maintenir les neurones en vie en culture pendant plus de quelques semaines », a expliqué le professeur Tim Kennedy du département de neurologie et de neurochirurgie, qui était le directeur de thèse de Clement.

Kennedy et Clement ont découvert que le dGPA permettait aux cellules adhérentes de vivre plus longtemps en culture. La découverte du dGPA comme revêtement est importante, car elle permettra aux scientifiques de fournir une base solide pour la culture cellulaire à long terme et les expériences sur les neurones matures.

« En disposant d'une base solide pour la culture, puis en laissant les cellules mûrir, cela vous permet de mener des expériences qui, auparavant, étaient tout simplement impossibles à réaliser car les cultures ne duraient pas assez longtemps. Désormais, vous pouvez réellement envisager de mener des expériences avec des neurones plus matures », explique Kennedy. En d'autres termes, cela change la donne.

Entrez dans le MIF

Peu de temps après cette découverte, Clement et Kennedy ont réalisé que cela valait la peine d'aller plus loin. Ensemble, ils ont déposé une demande auprès du Fonds d'innovation 91ºÚÁÏÍø (MIF), d'abord en 2021 (où ils ont reçu un financement de 50 000 dollars au niveau « Develop »), puis l'année suivante, où ils ont obtenu le niveau de financement le plus élevé disponible, soit 100 000 dollars au niveau « Deploy ». Peu après l'obtention de la bourse « Déployer », ils ont fondé une entreprise dédiée à cette technologie, appelée Biosciences.

Le MIF est plus qu'un simple concours : il offre un soutien complet aux équipes. « Je suis très impressionné par les ressources fournies par le MIF. Il organise régulièrement des événements tels que des déjeuners-conférences, réunissant divers intervenants de haut niveau auxquels vous pouvez vous adresser et poser des questions sur toutes sortes de sujets liés à la commercialisation », a déclaré Kennedy.

The DendroTEK team: (from left) Jean-Pierre Clement and Nathalie Marcal
Image par Joni Dufour.

La troisième cofondatrice, Nathalie Marcal, actuellement directrice des opérations chez DendroTEK Biosciences, a travaillé pendant quinze ans comme responsable du laboratoire du Dr Kennedy.

« J'avais déjà de l'expérience dans la gestion quotidienne du laboratoire de Tim, c'est ainsi que j'ai commencé à travailler avec eux. Transposer mes compétences dans le domaine commercial a été un véritable défi. J'ai des connaissances, mais j'apprends aussi sur le tas. Cependant, grâce au MIF, nous sommes très bien entourés et nous pouvons toujours nous tourner vers quelqu'un pour poser une question, ce qui est essentiel, car nous ne sommes pas des gens d'affaires », a déclaré Mme Marcal.

« Cette start-up a vu le jour grâce à une collaboration de longue date entre mon laboratoire à 91ºÚÁÏÍø et celui du professeur Rainer Haag à l'Université libre de Berlin. Cette collaboration s'est récemment développée pour faire partie d'une subvention internationale NSERC CREATE qui soutient de nouvelles interactions passionnantes entre chimistes et neuroscientifiques à 91ºÚÁÏÍø, à l'Université libre de Berlin et à l'Université de Colombie-Britannique », a fait remarquer le Dr Kennedy.

Les premières ventes laissent présager un impact futur

Le dPGA a un potentiel transformateur pour la découverte de médicaments, en particulier pour les maladies neurodégénératives. « Les neurones dans votre tête sont fondamentalement des cellules matures. Ils vous accompagnent depuis toujours. Vous voulez donc essayer de modéliser cela dans une culture cellulaire », a expliqué le Dr Kennedy.

« Pour les motoneurones qui doivent se développer afin d'étudier la SLA, si vous avez de la chance, ils peuvent vivre jusqu'à quatre semaines. Nous avons réussi à les conserver pendant trois mois, ce qui est important en termes de différences que cela permet de modéliser les maladies », a ajouté Clement.

Les sociétés pharmaceutiques ont pris note et ont commencé à acheter du dPGA pour leurs laboratoires. « Notre revêtement dPGA est désormais utilisé par de grandes sociétés pharmaceutiques pour cultiver leurs cellules en vue de dépistages à grande échelle de médicaments pour différents types de maladies. Ainsi, que ce soit pour la SLA, la maladie de Parkinson ou la maladie d'Alzheimer, notre revêtement est utilisé pour découvrir les médicaments de demain », a déclaré Clement, qui porte désormais un autre titre : PDG de DendroTEK.

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