5,1 M$ pour la recherche nouvelle génération en génie génomique à Concordia

« Presque chaque composant du lait a son utilité dans la transformation laitière », souligne Vincent Martin, professeur de biologie et titulaire de la chaire de recherche de l’Université Concordia en génie microbien et en biologie synthétique.

« Lait, crème, fromage, concentré de protéines – tous les produits laitiers servent à quelque chose ».

Le lactose, en revanche, constitue un important sous-produit qui n’est pas vraiment utilisé, ajoute le professeur Martin. « Or, lorsqu’un tel résidu n’a pas d’utilité particulière et ne peut donc pas être vendu, il devient un déchet à éliminer – ce qui engendre des coûts environnementaux et économiques. »

C’est justement ce que Vincent Martin et ses collaborateurs du Centre de biologie synthétique appliquée de Concordia espèrent changer grâce à une généreuse subvention de 1,95 million de dollars sur trois ans du Programme de partenariats pour les applications génomiques (PPAG) de Génome Canada. 

Le professeur Martin est le chercheur principal d’un projet de développement d’un bioprocédé pour transformer le lactose. L’objectif est d’élaborer un type spécial de levure permettant de fermenter le lactose et de produire de l’acide fumarique, un composé utilisé dans la production alimentaire.

Génie génétique

« Avant le début des années 2000 environ, si on avait besoin d’un microorganisme pour convertir un type de composé en une autre substance, on allait simplement dans la nature recueillir des échantillons de divers microorganismes, explique le professeur. On les examinait jusqu’à ce qu’on en trouve un qui produise naturellement le composé souhaité à partir de la source souhaitée; puis on domestiquait le microbe. »

Avec le génie génétique, les chercheurs peuvent maintenant créer leurs propres microbes.

Vincent Martin travaille depuis quelque temps à concevoir des microbes à des fins semblables, par exemple convertir des résidus en biocarburants. Le fait de trouver un usage aux sous-produits de l’agriculture contribue à la durabilité, minimise les résidus et maximise l’efficacité dans l’utilisation des ressources.

« J’ai rencontré des représentants de l’industrie laitière il y a quelques années à Concordia. C’est là que j’ai pris connaissance du problème d’élimination du lactose. Ces représentants ne connaissaient pas le type de génie génétique que nous faisons, alors j’ai proposé une solution. »

Économie et durabilité

Vincent Martin précise que d’autres personnes ont envisagé de produire de l’alcool à partir du lactose, qui peut être dérivé de nombreuses substances organiques. Mais pour que la création d’un produit à partir d’un sous-produit autrement voué à être éliminé constitue un choix viable, plusieurs facteurs doivent être pris en compte, et une analyse techno-économique doit d’abord être réalisée.

« L’alcool est généralement accessible. Sa valeur ne justifie pas vraiment ce type de processus. En revanche, l’acide fumarique est recherché, car il est largement utilisé comme agent de conservation dans les aliments, affirme le professeur Martin. Cela peut justifier le coût de transformation du lactose. En produisant de l’acide fumarique, nous pouvons générer un produit utile qui élimine la nécessité de se débarrasser du lactose. »

Pour lui, ce genre d’ingénierie constitue une technologie plateforme.

« Son application est assez universelle. En général, on peut utiliser des méthodes semblables pour créer n’importe quel composé souhaité. »

Génome Canada

Martin collabore au projet avec les professeurs du Département de biologie de Concordia Michael Hallett, titulaire de la chaire de recherche du Canada en algorithmes bio-informatiques, et Malcolm Whiteway, titulaire de la chaire de recherche du Canada en génomique microbienne.

Génome Canada et Génome Québec sont des organismes sans but lucratif qui financent la recherche sur le génome dans le contexte des soins de santé, de l’agriculture, de l’environnement, de la production alimentaire et de la gestion forestière.

Le concours du PPAG assure un financement pour promouvoir les partenariats entre les chercheurs universitaires et l’industrie, et encourager l’application pratique de la recherche sur le génome. Il vise à améliorer la durabilité des pratiques de production.

Recherche sur le génome et technologie à Concordia

L’augmentation du financement de la recherche sur le génome et de son application consolide la réputation croissante de Concordia en tant que centre de technologie en génie génomique.

Vice-rectrice intérimaire à la recherche et aux études supérieures de Concordia, Paula Wood-Adams est convaincue que cet investissement accélérera la production de résultats de recherche de classe mondiale à la fonderie de génomes.

« La contribution du CNRC témoigne de l’influence et du leadership de Concordia dans le domaine de la biologie synthétique », affirme-t-elle.

« Pour nos chercheuses et chercheurs, cet appui financier se traduit en nouvelles technologies prometteuses qui leur permettront de réaliser des percées majeures dans le domaine des soins de santé et d’autres secteurs importants. »

En 2015, Vincent Martin et d’autres collègues ont créé la fonderie de génomes de Concordia, qui permet de modifier les microbes pour des applications pratiques.

Plus récemment, le Conseil national de recherches Canada (CNRC) du gouvernement du Canada a investi 3,17 millions de dollars dans la fonderie afin d’accroître ses capacités et d’organiser des collaborations nationales. Ce montant comprend une contribution de 790 000 dollars de l'Université Concordia

Le programme Défi « Technologies de rupture au service des thérapies cellulaires et géniques » du CNRC a distribué les fonds; ceux-ci permettront d’augmenter la capacité de la fonderie à éditer les cellules des mammifères.

La nouvelle capacité de la fonderie contribuera aux progrès dans la médecine régénérative et l’immunothérapie.

Apprenez-en davantage sur le Département de biologie et le Centre de biologie synthétique appliquée de Concordia.