Production sécuritaire et à grande échelle de cellules souches : le génie génétique pour éliminer les cellules anormales dans les lots de thérapie cellulaire

La Dre Nika Shakiba

Les cellules souches pluripotentes possèdent la capacité unique de se renouveler et de se différencier en des types de cellules spécialisés. Ces propriétés les rendent propices à des applications cliniques, comme la thérapie cellulaire à des fins de traitement de maladies – un processus par lequel des cellules saines sont implantées afin de remplacer des cellules dysfonctionnelles ou de retirer des cellules pathologiques. En outre, les cellules souches présentent des applications indirectes dans les laboratoires pour produire des modèles de tissu servant aux recherches sur les maladies et à la mise au point de médicaments.

Depuis leur découverte il y a plus de 20 ans, les cellules souches pluripotentes humaines (CSPH) offrent un potentiel inouï pour révolutionner les traitements contre les maladies dégénératives et renforcer le secteur de la biotechnologie. Leur capacité de se transformer en n’importe quel type de cellule lorsqu’elles sont exposées à des stimuli spécifiques fait d’elles un outil idéal pour la médecine régénérative, car elles peuvent réparer, régénérer ou remplacer des tissus lésés. Cependant, comprendre les processus qui régissent le sort des cellules souches et surmonter les difficultés liées à la culture de ces cellules en laboratoire demeurent indispensables. La recherche en bio-ingénierie des cellules souches s’intéresse avant tout à la régulation du sort des cellules souches et à la manipulation de celles-ci en vue d’obtenir le résultat voulu pour traiter la maladie.

La Dre Nika Shakiba, ingénieure biomédicale, est à l’avant-garde de cette recherche. « Les cellules souches constituent un support prometteur pour ce travail. Ces cellules peuvent “prendre de l’expansion” – se reproduire – et donner naissance à tous les types de cellules dans l’organisme. Cela dit, tandis qu’elles prennent de l’expansion, certaines cellules souches acquièrent des changements génétiques indésirables et se transforment en cellules anormales et semblables aux cellules cancéreuses qui viennent à prendre le pas sur les cellules souches normales. Dans pareille situation, le lot de cellules n’est pas sécuritaire à des fins cliniques. Je suis résolue à améliorer la fabrication et la manipulation de ces cellules de sorte que nous puissions mettre au point des thérapies cellulaires pour traiter des maladies dégénératives », affirme-t-elle.

La Dre Shakiba est chercheuse émérite Allen, professeure adjointe à l’École de génie biomédical de l’Université de la Colombie Britannique (UBC) et professeure agrégée auxiliaire à l’Université d’Osaka. Elle dirige une étude canadienne sur la « vie sociale » des CSPH et utilise le génie génétique pour détecter et retirer les cellules mutées de cultures de CSPH développées en laboratoire. « Il est essentiel de retirer ces cellules anormales des cultures pour mettre au point des thérapies sécuritaires dérivées de cellules souches. » Ce projet interdisciplinaire est appuyé par divers experts, notamment le Dr Sidhartha Goyal (biophysicien), la Dre Ivana Barbaric (biologiste spécialiste des cellules souches) et le Dr Nozomu Yachie (biologiste de synthèse), ainsi que par des stagiaires spécialisés des premier, deuxième et troisième cycles, dont les candidats au doctorat Ali Shahdoost et Omar Bashth, et l’étudiante au doctorat Yeganeh Dorri, pour ne nommer que ceux-là.

Son équipe collabore avec des partenaires de recherches translationnelles afin d’élaborer la première stratégie normalisée de contrôle de la qualité pour les CSPH. Cette technologie permettra d’assurer que tous les lots de cellules répondent à des normes rigoureuses en vue d’un usage clinique, et rendra possible la production sécuritaire, fiable et à grande échelle de CSPH aux fins de la fabrication de thérapie cellulaire servant à la médecine régénérative. L’équipe cherche à consolider le rôle de chef de file mondial du Canada dans le domaine de la fabrication de thérapie cellulaire, de même qu’à rendre ces thérapies économiquement accessibles pour notre système de santé.

« Comme il s’agit d’un projet interdisciplinaire, mon équipe se situe à la croisée de divers penseurs à l’échelle mondiale. Il est gratifiant de se retrouver dans cette position et de voir mes stagiaires assumer des rôles d’innovateurs et de leaders dans leurs collaborations avec un éventail d’experts. Travailler de concert avec des collègues des domaines de la commercialisation et de l’application clinique aide à rapprocher nos technologies des patients », conclut la Dre Shakiba.

Outre ses recherches et son travail d’enseignement, la Dre Shakiba se passionne pour la sensibilisation et le mentorat. Elle aide les gens par son initiative de consultation « Advice to a Scientist (en anglais seulement) » et participe à des balados, à des webinaires et à des blogues.

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