Les professeurs Najafabadi et Trenholm obtiennent la bourse de recherche Alfred P. Sloan

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Hamed Najafabadi, professeur adjoint au Département de génétique humaine de l’Université McGill, et Stuart Trenholm, professeur adjoint à l’Institut neurologique de Montréal, sont les lauréats 2018 de la bourse de recherche de la Fondation Alfred P. Sloan – une prestigieuse distinction qui vise à reconnaître le travail de chercheurs en début de carrière aux États-Unis et au Canada. Des bourses Sloan ont déjà été attribuées à de grands noms de l’histoire des sciences, tels que les physiciens Richard Feynman et Murray Gell-Mann, ainsi que le théoricien des jeux John Nash. Quarante-cinq boursiers Sloan ont par la suite reçu un prix Nobel dans leur domaine respectif.

Les bourses sont décernées à des chercheurs qui se démarquent dans huit domaines scientifiques et techniques : la chimie, l’informatique, l’économie, les mathématiques, la biologie moléculaire informatique et évolutionniste, les neurosciences, les sciences océaniques et la physique. Les candidats sont mis en nomination par des collègues scientifiques, et les lauréats sont choisis par un comité indépendant formé d’universitaires chevronnés, qui est chargé d’évaluer la créativité et les travaux de recherche des jeunes chercheurs ainsi que leur potentiel de devenir des chefs de file dans leur domaine. Les lauréats reçoivent une bourse de 65 000 $ répartie sur deux ans en appui à leurs travaux de recherche.

La Fondation Sloan a annoncé les boursiers 2018 par l’entremise d’une annonce publiée sur son site Web (www.sloan.org) et dans l’édition du New York Times du 15 février.

Nous vous donnons ci-après un aperçu des deux nouveaux boursiers Sloan de McGill et de leur travail.

Hamed Najafabadi

Par Chris Chipello

On pourrait comparer le génome humain à un livre de recettes codé. Il renferme le mode d’emploi permettant aux cellules de fabriquer le corps humain à partir des ingrédients qu’elles contiennent : les molécules. Mais comment chaque cellule – cutanée, musculaire, neuronale – sait-elle quelle quantité d’ingrédients utiliser?

Voilà l’essentiel de la question que cherche à résoudre Hamed Najafabadi, professeur adjoint au Département de génétique humaine de l’Université McGill.

« En gros, nous utilisons des algorithmes de calcul et des modèles mathématiques pour tenter de comprendre le fonctionnement interne de la cellule », explique le professeur Najafabadi. « Nous cherchons tout particulièrement à savoir comment l’information contenue dans l’ADN est lue et interprétée. »

La mauvaise lecture des instructions génétiques par les cellules et l’erreur de « recette » qui en découle peuvent causer des maladies telles que le cancer. Une meilleure compréhension de l’origine de ce phénomène pourrait aider les scientifiques à mettre au point des traitements contre ce type de maladies.

Décoder les instructions du génome

Afin que les recettes encodées dans le génome puissent être exécutées, elles doivent être transcrites, puis transmises à d’autres parties de la cellule par l’entremise d’une molécule messagère, soit l’acide ribonucléique, ou ARN.

Cela dit, on trouve de nombreux types d’ARN dans les cellules, dont chacune produit une quantité différente d’ARN. Or, quinze ans après que des scientifiques aient réussi à procéder au séquençage complet du génome humain, des chercheurs, tel le professeur Najafabadi, misent sur la puissance des mégadonnées et de l’apprentissage-machine pour parvenir à décoder les instructions inscrites dans le génome qui servent à établir la quantité d’ARN à produire dans chaque cellule. Le décodage de ces instructions pourrait aider les scientifiques à comprendre comment une cellule d’un type donné produit de nombreux exemplaires d’ARN à partir d’un même page du génome, alors que des cellules de type différent obtiennent leurs instructions d’une autre page.

Le groupe de recherche du professeur Najafabadi s’intéresse tout particulièrement au cancer. « Le principal problème qui survient en présence d’un cancer, c’est que certaines cellules sont produites en très grande quantité, alors que d’autres ne sont plus produites du tout », explique le chercheur. « Soit le livre de recettes, lui-même, est endommagé – soit la cellule ne parvient plus à le lire et à l’interpréter correctement. »

Les anomalies de régulation de la quantité d’ARN produite dans la cellule ne se limitent pas au cancer. Dans son étude publiée l’automne dernier dans la revue Nature Communications, l’équipe du professeur Najafabadi présente sa découverte d’un mécanisme cellulaire qui pourrait être en cause dans la détérioration de la communication interneuronale associée à la maladie d’Alzheimer. Les résultats de l’étude indiquent qu’un taux insuffisant d’une protéine contribuant à stabiliser les molécules d’ARN pourrait être un facteur à l’origine de l’altération des connexions neuronales qui caractérise la maladie d’Alzheimer.

De Téhéran à Montréal

C’est durant ses études secondaires en Iran que le professeur Najafabadi s’est découvert un intérêt pour la biologie – il souhaitait tout particulièrement comprendre le fonctionnement de l’organisme et des cellules qui le composent. Il était également féru d’informatique. Puis, une fois admis à l’Université de Téhéran, il a découvert la bio-informatique, la discipline idéale pour jumeler ses deux principaux champs d’intérêt. Il a entrepris l’étude de l’évolution du code génétique au fil de millions d’années.

Au cours de ses études de premier cycle, Hamed Najafabadi a appris d’un ami que le professeur Reza Salavati, un parasitologue de McGill détenant une expertise en bio-informatique, donnait une conférence à l’Institut Pasteur de Téhéran. Le jeune Najafabadi est ensuite entré en contact avec le professeur Salavati, ce qui l’a amené à poursuivre ses études aux cycles supérieurs à McGill en 2007.

Le professeur Najafabadi a obtenu son doctorat en 2012, avant de se rendre effectuer des recherches postdoctorales à l’Université de Toronto. Il est de retour à McGill depuis 2016, à titre de professeur adjoint.

« Par son esprit novateur et créatif, Hamed repousse sans cesse les limites de sa discipline », dit Eric Shoubridge, directeur du Département de génétique humaine à McGill. « Les plus récentes découvertes sur la régulation de la stabilité des ARNm qu’il a réalisées à partir de vastes ensembles de données publiques associées à des états normaux et pathologiques apporteront une nouvelle perspective dans le domaine de la biologie du cancer. »

Dans ses temps libres, Hamed Najafabadi s’adonne à la peinture abstraite à l’huile. À son bureau du Centre d’innovation Génome Québec – Université McGill, qui offre une vue imprenable sur le parc Rutherford et le flanc enneigé du mont Royal, une orchidée est posée sur le bord de la fenêtre, apportant une touche tropicale à un décor hivernal.

Au pays depuis une dizaine d’années, le professeur Najafabadi a su s’adapter à nos hivers rigoureux. Le bon côté, dit-il, c’est que le froid l’incite à se réfugier à l’intérieur et ainsi poursuivre ses travaux. La bourse Sloan lui fournira plus de ressources pour mener à bien sa recherche – et le caractère prestigieux de cette distinction lui assurera énormément de visibilité auprès de ses collègues scientifiques.

Stuart Trenholm

Par Shawn Hayward

Stuart Trenholm studies the neuronal circuits that make vision possible. His lab in the Montreal Neurological Institute and Hospital (The Neuro) uses the latest circuit-tracing and brain imaging techniques to better understand how we perceive objects in our environment.

Stuart Trenholm étudie les circuits neuronaux qui rendent la vision possible. Son laboratoire à l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal (le Neuro) a recours aux plus récentes techniques de traçage des circuits neuronaux et d’imagerie cérébrale pour mieux comprendre la façon dont nous percevons les objets dans le monde qui nous entoure.

Pendant sa formation postdoctorale en Suisse, le professeur Trenholm a contribué à l’élaboration de techniques novatrices permettant de comprendre comment le câblage des circuits neuronaux préside aux réponses corticales. Il a également contribué de façon remarquable à la recherche sur le rôle des cellules horizontales dans la modulation du signal vers les photorécepteurs. Son objectif est de contribuer à la mise au point de traitements susceptibles d’améliorer la qualité de vie des personnes atteintes d’une déficience visuelle.

« Stuart Trenholm incarne l’excellence des nouveaux talents que nous avons recrutés à l’Institut au cours des dernières années », souligne le Dr Guy Rouleau, directeur du Neuro. « Ses travaux contribueront indubitablement à accroître notre compréhension de l’appareil visuel humain. »

Chaque année depuis 1955, la Fondation Alfred P. Sloan octroie des bourses de recherche afin de souligner le travail de chercheurs en début de carrière aux États-Unis et au Canada qui, par leurs réalisations, figurent parmi les meilleurs scientifiques de l’heure.

« Je suis extrêmement honoré de recevoir une bourse de recherche Sloan, surtout lorsque je regarde la liste des remarquables scientifiques ayant déjà reçu cette distinction », affirme Stuart Trenholm, qui s’est joint au Neuro en 2017 à titre de professeur adjoint.  « Cette bourse me permettra d’asseoir les bases de mon laboratoire au Neuro et de financer des travaux sur les processus neuronaux qui interviennent dans la vision. »

« Les boursiers Sloan représentent la fine fleur de la recherche scientifique », affirme Adam Falk, président de la Fondation Alfred P. Sloan. « Ces esprits parmi les plus brillants, qui s’attachent à résoudre les problèmes les plus complexes avec succès, constituent véritablement l’avenir de la science. »