Activités de recherche Le cerveau est composé demilliards de neurones formant un réseau complexe. Lebranchement inapproprié de ces neurones a de gravesconséquences sur les fonctions sensorielles, motrices etcognitives du système nerveux. Lors du développementembryonnaire, les axones neuronaux sont dirigés vers leurcible par <strong>des</strong> molécules de guidance axonale attractives etrépulsives. Nous avons récemment démontré que SonicHedgehog (Shh) agit comme molécule chémoattractivepour les axones de certains neurones de la moelleépinière. Un <strong>des</strong> objectifs de notre laboratoire estd’identifier et de caractériser les composantes de la voiede signalisation de Shh dans la guidance axonale. En plusd’aider à mieux comprendre l’immense complexité sousjacenteà la formation <strong>des</strong> circuits du système nerveux, cesrecherches aideront à identifier de nouvelles stratégiesfavorisant la guidance et le rebranchement en circuits <strong>des</strong>axones endommagés par <strong>des</strong> maladiesneurodégénératives et <strong>des</strong> traumatismes du cerveau ou dela moelle épinière. Les subventions de recherche dontbénéficie cette équipe proviennent <strong>des</strong> Instituts derecherche en santé du Canada, de la Fondation derecherche médicale Peter Lougheed, du Fonds canadiend’innovation, du Fonds de la recherche en santé duQuébec ainsi que du National Cancer Institute of Canada.Développement <strong>des</strong> circuitsneuronauxsous la direction d’Artur Kania, Ph. D., nouveauchercheur, Instituts de recherche en santé du CanadaMembres de l’équipe <strong>2007</strong>-<strong>2008</strong> Dayana Krawchuk,Elena Palmesino, Tzu-Jen Kao, stagiraires postdoctoraux• Wendy Gu Xiao Wei, étudiante au doctorat • MeirongLiang, Julie Cardin, assistantes de recherche • MoniqueBernier, adjointe administrativeActivités de recherche L’équipe d’Artur Kania seconcentre sur l’étude de l’assemblage <strong>des</strong> circuitsneuronaux qui sont <strong>des</strong> dispositifs fondamentaux d’unsystème nerveux fonctionnel. Plus spécifiquement, lesrecherches sont axées sur le développement approprié dusystème nerveux avec un intérêt accru pour les neuronesmoteurs du cordon médullaire qui innervent les musclesfléchisseurs et extenseurs. Cette même équipe travaille,entre autres, sur les questions suivantes : comment lesneurones moteurs sont indiqués pour être distincts d’autresneurones du cordon médullaire et, comment les axones deneurones moteurs atteignent les muscles précis dans lesmembres? Pour en faire l’étude, la souris et le poussinsont utilisés en tant que systèmes expérimentaux car leurdéveloppement et leur structure de cordon médullaire sontliés à celui de l’humain. L’étude du développement dusystème nerveux est importante puisqu’elle mène auxprocessus importants impliqués dans les maladies dusystème nerveux humain. Par exemple, certaines <strong>des</strong>données résultant de la recherche de cette unité pourraientmener aux nouveaux traitements <strong>des</strong> dommages et/ou dela dégénération <strong>des</strong> neurones moteurs. Les subventionsde recherche dont bénéficie cette équipe proviennent deSick Kids Foundation, EJLB Foundation et <strong>des</strong> Instituts derecherche en santé du Canada.Génétique et développementsous la direction de Marie Kmita, Ph. D., titulaire de laChaire de recherche du Canada en embryologiemoléculaire et génétiqueMembres de l’équipe <strong>2007</strong>-<strong>2008</strong> Annie Dumouchel etTong Yu Wang, assistante de recherche • Martin Houle,Damien Grégoire et Gemma de Martino, stagiairespostdoctoraux • Martina Scotti, étudiante au doctorat • IraAfshar et Mark Cwajna, stagiaire • Isabelle Jeannotte,adjointe administrativeActivités de recherche Cette unité de recherches’intéresse au contrôle génétique du développementembryonnaire <strong>des</strong> vertébrés. Les travaux de recherchedéveloppés portent en particulier sur la famille <strong>des</strong> gènesHox dont <strong>des</strong> anomalies de fonctionnement ont étéassociées à de nombreuses pathologies génétiqueshumaines. Les mammifères possèdent 39 gènes Hoxregroupés au sein de 4 complexes (HoxA, HoxB, HoxC etHoxD). Ces gènes, qui codent pour <strong>des</strong> facteurs detranscription, sont nécessaires à la mise en place del’architecture du corps dont la modélisation repose sur unerépartition précise <strong>des</strong> domaines d’activité de chacun deces gènes le long de l’axe antéro-postérieur de l’embryonen développement. L’objectif de cette équipe de rechercheest d’identifier les mécanismes moléculaires contrôlés parces facteurs de transcription afin de comprendre leur moded’action. Les étu<strong>des</strong> sont basées sur l’utilisation demodèles murins où <strong>des</strong> mutations ciblées de gènes Hoxont été introduites. Des travaux récents utilisant lesmembres en développement comme système modèleindiquent que les gènes Hox participent non seulement à lamodélisation du squelette mais également à la croissance<strong>des</strong> structures embryonnaires. Les principaux projetsactuellement développés par cette équipe portent surl’étude du rôle <strong>des</strong> gènes Hox dans le contrôle de lacroissance. Comprendre les mécanismes selon lesquels40
les gènes Hox contribuent à la régulation de la proliférationet/ou mort cellulaire est d’une importance majeure dans lamesure où cela devrait permettre de mieux appréhenderl’implication <strong>des</strong> gènes Hox dans les nombreuses tumeursoù l’expression de ces gènes a été trouvée altérée. Lessubventions dont bénéficie cette unité proviennent <strong>des</strong>Instituts de recherche en santé du Canada et duprogramme <strong>des</strong> chaires de recherche du Canada.Génétique moléculairesous la direction de Jacques Drouin, D.Sc., MSRCMembres de l’équipe <strong>2007</strong>-<strong>2008</strong> Aurelio Balsalobre,Ph. D., chercheur associé chevronné • MichelChamberland, Catherine Couture, Yves Gauthier,assistants de recherche • Michel Roy, aide-technique •Konstantin Khetchoumian, Olivier Kirsh, Aurore L’Honoré,Gabriela Nica, Juliette Rambaud, stagiaires postdoctoraux• Panojot Bifsha, Lionel Budry, David Langlais, Jean-François Ouimette, étudiants au doctorat • HadrianD’Amour-Bergeron, Marisol Lavertu Jolin, Audrey Roussel,étudiants à la maîtrise • Lise Laroche, adjointeadministrativeActivités de recherche Le contrôle de l’expression <strong>des</strong>gènes est une fonction essentielle au développement et àla survie <strong>des</strong> organismes vivants. Les mécanismes quisont responsables de ce contrôle constituent l’intérêt del’unité de recherche en génétique moléculaire. Cetteéquipe a découvert de nouveaux gènes régulateurs quicontrôlent, au cours de l’embryogenèse, le développementde certains tissus dont la glande hypophysaire, lamâchoire, la différence entre les jambes et les bras etcertains neurones du cerveau. Elle étudie aussi lesmécanismes par lesquels les hormones exercent leuraction sur l’expression <strong>des</strong> gènes. D’autres travaux,appuyés par la Chaire GlaxoSmitKline dont JacquesDrouin est le titulaire, ont pour but d’élucider la fonction degènes régulateurs actifs dans les neurones qui dégénèrentdans la maladie de Parkinson et d’utiliser cesconnaissances pour le développement de nouvellesthérapies. Les subventions de recherche dont bénéficiecette équipe proviennent <strong>des</strong> Instituts de recherche ensanté du Canada et du Réseau <strong>des</strong> cellules souches.Neurobiologie cellulairesous la direction de Michel Cayouette, Ph. D., nouveauchercheur, Instituts de recherche en santé du Canada etchercheur-boursier W.K. Stell de la Fondation pour la luttecontre la cécitéMembres de l’équipe <strong>2007</strong>-<strong>2008</strong> Christine Jolicœur,assistante de recherche • Francisco Gomes, BasileTarchini, stagiaires postdoctoraux • Amel Kechad,étudiante à la maitrise • Vasanth Ramamurthy, étudiant audoctorat • Carole Tremblay, secrétaireActivités de recherche Pour une reconstruction possible<strong>des</strong> différentes régions du système nerveux. Le cerveauest un organe très complexe composé de centaines detypes cellulaires différents qui sont générés à partir decellules souches. Ces cellules doivent prendre <strong>des</strong>décisions importantes au cours du développement; parexemple proliférer ou arrêter de proliférer, vivre ou mourir,ou encore se différencier en un type cellulaire plutôt qu’unautre. Les mécanismes cellulaires et moléculaires quicontrôlent ces décisions sont à la base du développementnormal et, ultimement, du bon fonctionnement du systèmenerveux. Une équipe de l’<strong>IRCM</strong> se consacre à l’étude deces mécanismes. Une partie de leurs projets a pour butd’identifier et de caractériser les programmes génétiquesqui contrôlent la production <strong>des</strong> différents types cellulairesdu système nerveux central. D’autres projets visent àidentifier les processus moléculaires impliqués dansl’établissement de la polarité <strong>des</strong> cellules souches, unepropriété essentielle pour permettre la division cellulaireasymétrique produisant deux cellules-filles de typedifférent. Ces travaux ont <strong>des</strong> implications thérapeutiquesimportantes, puisque la compréhension <strong>des</strong> mécanismescellulaires et moléculaires utilisés par les cellules souchespour produire la diversité cellulaire au cours dudéveloppement normal sera utile dans l’élaboration <strong>des</strong>tratégies de thérapies cellulaires pour le traitement dediverses pathologies du système nerveux. Les chercheursespèrent en effet que les connaissances acquisespermettront un jour de manipuler les cellules souchesneurales afin de reconstruire différentes régions dusystème nerveux qui auront été endommagées à la suitede blessures ou par <strong>des</strong> maladies neurodégénérativescomme, par exemple, le Parkinson et la maladied'Alzheimer. Les subventions de recherche dont bénéficiecette équipe proviennent <strong>des</strong> Instituts de recherche ensanté du Canada et de la Fondation pour la lutte contre lacécité du Canada.Organogenèse moléculairesous la direction de Marko E. Horb, Ph. D., chercheurboursier junior 2, Fonds de la recherche en santé duQuébec41
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