Un professeur et un doctorant de Concordia font partie d’une équipe de recherche financée à hauteur de 1 000 000 $ par les Instituts de recherche en santé du Canada

Les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) ont accordé 1 000 000 $ à une équipe de chercheurs interdisciplinaire pour soutenir leurs travaux sur le traitement éventuel de trois maladies génétiques. Nawwaf Kharma, professeur au Département de génie électrique et informatique ainsi qu’au Département de biologie de l’Université Concordia, est au nombre des participants.

Le P^r Kharma collabore avec Jonathan Perrault et Kessen Patten de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) de même qu’avec Guy Rouleau, directeur de l’Institut-hôpital neurologique de Montréal (« le Neuro »). Patrick Dion de l’Université McGill et Alex Parker de l’Université de Montréal complètent l’équipe.

Les chercheurs se sont fixé un but ambitieux : traiter des maladies à expansion de triplets répétés, provoquées par la mutation de gènes héréditaires.

Répétant un trinucléotide – un code à trois lettres aussi appelé triplet – dans leur message, des gènes mutants produisent des chaînes de protéines plus longues, nocives. Ce dérèglement cause des maladies comme la dystrophie musculaire oculopharyngée, la maladie de Machado-Joseph ou la chorée de Huntington.

La présente recherche a donc pour objectif de « museler » les gènes mutants à l’origine de ces maladies, et ce, en employant des enzymes d’acide ribonucléique (ARN), ou ribozymes, pour cibler les ARN messagers en mutation. En collaboration avec Nicholas Kamel, un doctorant qu’il supervise, le P^r Kharma a réorganisé certains ribozymes afin qu’ils décèlent la longueur des répétitions dans les brins d’ARN messagers ciblés.

Le professeur et le doctorant ont coupé les brins d’ARN messagers allongés (ou mutants), mais ils ont laissé intacts les brins plus courts. Selon leur hypothèse, il devrait en découler une diminution proportionnelle de la production des protéines anormales responsables des maladies précitées.

Doctorant en génie électrique et informatique, Nicholas Kamel a développé un algorithme alimenté par l’intelligence artificielle de même qu’un service Web – TriCleaver – assurant l’évolution informatique des ribozymes sélectionnés.

« S’ils se révèlent fructueux, nos travaux algorithmiques pourraient avoir des retombées importantes sur le traitement de ces trois maladies génétiques, affirme le P^r Kharma. Tout en restant prudents, nous attendons avec optimisme les résultats de notre recherche collaborative. »

Situé au campus Loyola, le laboratoire du P^r Kharma sera chargé de la conception informatique et de l’optimisation des ribozymes sélectionnés. Le processus de validation in vitro des ribozymes les plus prometteurs s’y déroulera donc en partie.

L’INRS procédera à un contrôle plus poussé. Par la suite, les ribozymes seront « conditionnés » avec soin en vue de leur administration dans des cellules et des organismes modèles (comme des souris et des vers). Cette dernière étape se déroulera au Neuro et à l’Université de Montréal.

« Je suis extrêmement fier que mon éminent collègue, Nawwaf Kharma, participe à ce projet d’envergure qui pourrait donner lieu à des avancées considérables dans le traitement de ces maladies génétiques », déclare Mourad Debbabi, doyen de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody et aussi professeur et titulaire honoraire d’une chaire de recherche de l’Université Concordia de niveau I à l’Institut d’ingénierie des systèmes d’information de l’Université.

« Voilà un parfait exemple de la possibilité d’associer le génie et l’informatique au profit du mieux-être social dans des domaines comme la santé. Cette collaboration du Pr Kharma avec l’Institut national de la recherche scientifique et l’Institut-hôpital neurologique de Montréal permettra assurément à l’École de génie et d’informatique Gina-Cody d’accroître son impact sur la recherche en soins de santé. »

Spécialiste de l’intelligence artificielle, le P^r Kharma est notamment expert en reconnaissance des formes et en apprentissage automatique classique – tout particulièrement les algorithmes heuristiques et évolutionnistes. Membre du Centre d’études en reconnaissance des formes et en intelligence artificielle, il codirige le Centre de biologie synthétique appliquée. Ces deux instituts de recherche logent à Concordia.

Apprenez-en davantage sur le Département de génie électrique et informatique de l’Université Concordia.