Document d'information sur les projets financés
[ Communiqué de presse 2010-22 ]Équipe de projet sur le microbiome vaginal
Dr Alan Bocking, Université de Toronto et
Dre Deborah Money, Université de la Colombie-Britannique
La santé des femmes et les grossesses en santé sont intimement liées à l'équilibre des bactéries et virus qui vivent dans le corps de la femme. L'équilibre délicat des microorganismes dans le système reproducteur de la femme est d'une importance vitale pour maintenir la santé et prévenir la maladie. Par exemple, une flore bactérienne équilibrée peut offrir une protection contre des infections comme l'herpès et le VIH, tandis qu'un déséquilibre bactérien peut accroître le risque d'infection dans l'utérus et les trompes de Fallope et mener au cancer. Nous savons que si l'équilibre des bactéries dans le vagin n'est pas idéal pendant la grossesse, cela peut avoir de graves conséquences sur la santé, par exemple l'accouchement prématuré, qui représente l'une des complications les plus graves pour les bébés. Il survient dans 7 à 8 % des naissances au Canada, mais il est à l'origine de plus de 70 % des décès chez les nouveau-nés et de 50 % des problèmes de santé des nouveau-nés. Il s'agit de l'un des problèmes de santé les plus difficiles à régler dans le monde puisque les taux d'accouchements prématurés continuent d'augmenter, et ce, malgré l'amélioration globale des soins offerts aux femmes enceintes et à leurs bébés. De nouvelles avancées en recherche génomique rendent possible l'étude de la composition des communautés microbiennes dans le système reproducteur de la femme. Dirigée par la Dre Deborah Money du Women's Health Research Institute et de l'Université de la Colombie-Britannique, notre équipe de chercheurs est formée du Dre Janet Hill de l’Université de Saskatchewan, du Dr Sean Hemmingsen du Conseil national de recherches Canada, du Dr Gregor Reid de l'Université Western Ontario et du Dr Alan Bocking de l'Université de Toronto. Aidée de nombreux autres collaborateurs, l'équipe effectuera des travaux de recherche d'avant-garde pour définir ce qu'est la santé vaginale. Cela nous mènera à l'élaboration de nouveaux outils diagnostiques et de nouvelles interventions pour restaurer et préserver la santé. Au bout du compte, notre travail débouchera sur des découvertes importantes dans le soin des femmes au Canada et ailleurs dans le monde.
Influences du génome de l'hôte sur le microbiome intestinal humain : études d'une cohorte de sujets en santé porteurs d'allèles à risque de la maladie de Crohn
Dr Ken Croitoru,
l’Hôpital Mount Sinai
(Toronto)
Comprendre les fondements physiologiques et génétiques des affections intestinales inflammatoires
L'affection intestinale inflammatoire (AII) est un état qui cause de l'inflammation et des ulcères au niveau de l'intestin et du côlon. L'AII touche plus de 200 000 Canadiens, souvent des enfants et des adolescents. On ne connaît pas les causes de l'AII, mais on croit actuellement qu'elle s'expliquerait par une réponse immunitaire anormale et génétiquement déterminée aux stress environnementaux, comme les bactéries se trouvant dans l'intestin.
Le Dr Ken Croitoru et son équipe mènent une étude prospective sur des d'AII. L'étude, appelée « Projet GEM » et financée par la Fondation canadienne des maladies inflammatoires de l'intestin (FCMII), est conçue pour aider les chercheurs à détecter un changement dans les bactéries de l'intestin ou dans la réponse immunitaire chez des personnes ayant développé une AII avant de développer la maladie. Il pourrait s'agir de la seule façon d'identifier les éléments déclencheurs de la maladie, ce qui facilitera l'élaboration de nouvelles stratégies visant de meilleurs diagnostics et traitements.
Puisque le Dr Croitoru et son équipe croient que la composition des bactéries de l'intestin est influencée par des gènes que l'on sait associés au risque de développer une AII, cette nouvelle étude financée par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) s'appuiera sur le Projet GEM de la FCMII et permettra à l'équipe d'étudier tout le groupe de personnes en santé, dont bon nombre présentent des modifications génétiques associées au développement de la maladie de Crohn.
En évaluant ces personnes, le Dr Croitoru et son équipe peuvent alors étudier dans quelle mesure des gènes particuliers influencent la constitution de toute la population de bactéries dans l'intestin (ou microbiote) chez les personnes en santé. L'équipe peut ensuite séquencer de très grandes portions de l'ADN bactérien. Cette méthode permettra de déceler et d'isoler des organismes particuliers altérés par la constitution génétique des patients, tant chez les personnes en santé que chez celles ayant une AII.
Le Dr Croitoru est clinicien-chercheur à l'Hôpital Mount Sinai et professeur de médecine à l'Université de Toronto, Division de gastroenterology.
Modélisation et cartographie de la diversité microbienne et fonction avec gènes marqueurs, génomes et métagénomes
Dr Ford Doolittle,
Université Dalhousie
Le projet sur le microbiome humain a pour objet (1) de caractériser les divers types de bactéries dans et sur notre corps et (2) d'évaluer leurs différents rôles en matière de santé et de maladie, afin de (3) mieux apprendre à favoriser la présence des bons microbes, au détriment des mauvais microbes. La réalisation de ces objectifs interreliés nécessite de meilleures méthodes d'identification des types de microbes et de détermination de leurs activités. Ce travail doit se fonder sur de meilleures connaissances des mécanismes et des processus écologiques et génétiques sous-jacents. Selon l'aspect théorique de notre projet, nous allons, par la modélisation et la cartographie des très vastes bases de données génomiques et métagénomiques, faire progresser les connaissances sur ces mécanismes et ces processus. D'un point de vue pratique, nous allons concevoir un logiciel permettant de caractériser les nombreuses communautés microbiennes chez l'humain, et de prévoir leur impact sur nous. Nous sommes d'avis que ce logiciel, dont tous les scientifiques dans le domaine du microbiome pourront se servir dès maintenant, sera d'une grande utilité.
Évaluer la portée et l’étendue des infections polymicrobiennes des voies respiratoires associées à la fibrose kystique
Dr David Guttman,
Université de Toronto
La fibrose kystique (FK) est la maladie génétique mortelle la plus commune chez les gens d'origine européenne, la mortalité étant due à des problèmes respiratoires associés à des épisodes répétés d'infections bactériennes des voies aériennes. La subvention d'équipe émergente des IRSC nous permettra d'utiliser des technologies génomiques de pointe afin de caractériser la composition et la dynamique des communautés microbiennes (bactériennes, fongiques et virales) présentes dans les poumons de personnes atteintes de FK pendant la progression de la maladie et la mise en place du traitement antibiotique. Nous évaluerons aussi la dynamique précise des populations de deux espèces bactériennes clés et d'une espèce fongique communément associées aux exacerbations cliniques, nous étudierons la diversité des profils métaboliques et la résistance antibiotique de ces communautés, et enfin, nous examinerons les questions de nature éthique relatives à la collecte de données sur les patients et au prélèvement d'échantillons pour la recherche clinique et fondamentale. Notre objectif à long terme consiste à établir des lignes directrices pour aider les cliniciens à concevoir et à choisir des traitements adaptés à chaque patient, en fonction de leur état clinique et de la nature particulière de la communauté infectieuse.
Incidence du microbiote sur le développement immunitaire et les maladies
De gauche à droite : Dr Stuart Turvey, Dr Richard Moore,
Dr Bill Mohn, Dr Kelly McNagny, Dr Brett Finlay
and Dr Tobias Kollmann
Un nombre croissant de données probantes indiquent que le microbiote intestinal a une incidence sur le développement immunitaire et les maladies. L'asthme allergique est un problème de plus en plus présent dans les pays développés et touche jusqu'à 20 % de la population canadienne. Bien qu'il existe de nombreuses théories sur les causes possibles de l'asthme, les causes réelles demeurent indéterminées. De récentes données probantes laissent entendre que des changements dans le microbiote résident (la flore normale) pourraient jouer un rôle important dans les atopies comme l'asthme (ce que l'on appelle « l'hypothèse hygiénique »). Cependant, le rôle du microbiote gastrointestinal dans l'asthme n'a pas été exploré expérimentalement, et aucune tentative n'a été amorcée pour identifier les populations microbiennes ayant une incidence sur l'asthme. Nous proposons de réunir une solide équipe interdisciplinaire pour étudier la contribution du microbiote au développement immunitaire et à l'asthme atopique chez des hôtes murins et humains. Nous utiliserons un modèle d'asthme murin bien caractérisé pour déterminer la façon dont le microbiote influe sur cette maladie, en faisant varier le microbiote à l'aide de différents antibiotiques. Les réponses immunitaires de l'hôte murin seront surveillées à la suite de ces changements du microbiote. En outre, dans le cadre de l'étude de cohorte longitudinale CHILD, l'analyse immunitaire sera faite sur des échantillons prélevés sur des enfants, de leur naissance jusqu'à l'âge d'un an. En corrélation avec ces études, la composition du microbiote intestinal sera caractérisée et liée avec des atopies, comme les résultats des études sur les hôtes murins. Des questions d'éthique appliquée associées à ces résultats seront aussi étudiées. Ensemble, ces méthodes fourniront des renseignements clés sur le rôle du microbiote intestinal dans le développement immunitaire et les atopies, comme l'asthme. Elles réuniront aussi des chercheurs de compétences très différentes qui travailleront tous à résoudre un problème commun. Enfin, cette information pourrait servir à mettre au point de nouvelles méthodes pour traiter l'asthme.
Synergie dans la recherche sur le microbiote
Première rangée : Piush Mandhane, Anita Kozyrskyj,
Grace Zeng. Deuxième rangée : Dean Befus,
David Guttman, James Scott, Brenda Koster, Meghan Azad,
Tedd Konya
Notre équipe de recherche SyMBIOTA étudiera l'impact de l'administration d'antibiotiques aux nouveau-nés sur la composition du microbiote intestinal à 3 mois et à 1 an. La modification du microbiote chez le nourrisson sera évaluée, afin de vérifier son incidence sur le développement des allergies et de l'asthme dans l'enfance. Cette recherche portera sur 2 500 nourrissons qui participent à l'étude CHILD (Canadian Healthy Infant Longitudinal Development) financée par les IRSC et AllerGen NCE. Les objectifs de l'étude seront réalisés par le couplage de données détaillées sur l'administration d'antibiotiques aux nourrissons, en se fondant sur le contenu de bases de données provinciales sur les ordonnances, avec des données cliniques et des profils bactériens de leurs échantillons fécaux. La composition du microbiote chez le nourrisson sera déterminée au moyen de techniques de séquençage de l'ADN. Nous avons réuni une équipe d'experts de 5 universités canadiennes. Parmi ces chercheurs, on compte des microbiologistes, des épidémiologistes de même que des immunologues. Les méthodes proposées de couplage de base de données sont nouvelles et sont mises à l'essai aux installations de CHILD à Winnipeg. Elles serviront en outre à former la prochaine génération de chercheurs.
Dynamique du microbiome des voies respiratoires et interaction de la bactérie commensale avec des pathogènes résidents
Dr Michael Surette,
Université McMaster
On peut décrire les bactéries des voies aériennes comme « les bonnes, les mauvaises et les terribles ». La plupart d'entre elles sont bonnes, car elles nous protègent des infections. Par ailleurs, il existe des pathogènes qui, habituellement, sont tenus en échec par d'autres membres de la communauté bactérienne.
Certaines bactéries en apparence bonnes peuvent amener des pathogènes latents à mal se comporter eux aussi. Michael Surette dirige une équipe de l'Université McMaster qui tente de déterminer qui est qui dans cette communauté complexe afin de comprendre l'interaction des bactéries les unes avec les autres et avec notre système immunitaire. En collaboration avec Dawn Bowdish, professeure adjointe en pathologie et médecine moléculaire, et avec Jennie Johnstone, professeure adjointe en médecine (et les professeurs Tony Schryvers et Jim Kellner de l'Université de Calgary), Michael Surette travaille à faire la lumière sur la façon dont cette communauté bactérienne rend les très jeunes et les aînés plus sujets aux infections respiratoires.