18 oct, 2019: Une technologie canadienne pourrait permettre à une recherche lauréate du Prix Nobel de médecine de passer de l’éprouvette de laboratoire au chevet du patient.

Thornhill Medical possède une technologie brevetée qui pourrait avoir une application directe pour les résultats de la recherche lauréate du Prix Nobel de médecine en 2019.

En Suède, le 7 octobre dernier, trois scientifiques internationaux ont reçu un prix d’environ 1 million de dollars américains pour leur travail démontrant comment les cellules détectent les faibles taux d’oxygène, et les nombreux mécanismes par lesquels les organes du corps se modifient pour s’adapter. Le comité du prix Nobel a déclaré que le trio « a révélé le mécanisme de l’un des plus remarquables processus d’adaptation de la vie ».

Les nombreuses adaptations aux faibles taux d’oxygène dans les cellules peuvent avoir de puissantes propriétés bénéfiques et curatives pour un grand nombre de maladies. Ces lauréats du prix Nobel ont étudié et documenté plusieurs de ces processus dans des éprouvettes de laboratoire. Cependant, l’induction de faibles taux d’oxygène chez des personnes vivantes est beaucoup plus difficile, car une baisse excessive d’oxygène prive les cellules de ce dont elles ont besoin pour produire l’énergie qu’elles utilisent pour survivre et soutenir leurs fonctions.

Les applications thérapeutiques les plus probables de cette recherche lauréate du prix Nobel impliqueront des médicaments qui stimulent certains aspects des effets bénéfiques d’un faible taux d’oxygène et qui protègent d’autres fonctions cellulaires. Pour ce faire, le degré de réduction des taux d’oxygène doit être contrôlé avec soin et précision pour obtenir les meilleurs résultats.

Jusqu’à tout récemment, un contrôle minutieux de l’oxygénation du sang et des tissus était impossible. Cela s’explique par le fait que le taux d’oxygène dans le sang dépend non seulement de la concentration d’oxygène inhalée, mais également de la façon dont le sujet respire, ce qui ne peut pas être contrôlé chez un patient éveillé.

Au cours des 15 dernières années, Dr Joe Fisher, Chef scientifique de Thornhill Medical, et ses collègues ont développé un système innovant permettant de contrôler avec précision les concentrations de dioxyde de carbone chez les patients éveillés, peu importe leur façon de respirer, dans un appareil d’imagerie par résonance magnétique (IRM). Cette approche est utilisée pour examiner le fonctionnement des vaisseaux sanguins dans le cerveau afin d’évaluer le risque d’accident vasculaire cérébral.

« Il s’avère que la même approche et la même technologie nous permettent de contrôler avec précision l’oxygène dans le sang chez des personnes éveillées », dit le Dr Fisher. « Actuellement, la réduction des taux d’oxygène fait l’objet de recherches pour le traitement des crises cardiaques, des lésions de la moelle épinière et du cancer. Il se trouve que notre technologie est particulièrement bien adaptée pour le contrôle précis que nécessite toutes ces applications. Cette technologie pourrait être le vecteur nécessaire pour la transition de la recherche lauréate du prix Nobel de l’éprouvette de laboratoire au chevet du patient. »

Le système de contrôle des gaz RespirAct, un outil expérimental, est actuellement utilisé dans les centres hospitaliers universitaires de Toronto et ailleurs au Canada, ainsi que dans plus de 40 institutions à travers le monde qui sont toutes des installations de recherche de grande renommée. Dans la plupart des cas, le système est utilisé pour le contrôle du dioxyde de carbone. Au moins deux centres l’utilisent actuellement pour contrôler les taux d’oxygène et un troisième centre envisage cette application.

Le Dr Aaron Phillips est professeur adjoint en physiologie et pharmacologie au Département des sciences cardiaques et neurosciences cliniques au Hotchkiss Brain Institute de Calgary. Il a complété des études postdoctorales à l’Université de la Colombie-Britannique dans le cadre du projet « International Collaboration on Repair Discoveries (ICORD) ». Son travail porte sur l’étude du cerveau et de la moelle épinière chez l’humain à l’aide de l’échographie du cœur et des vaisseaux sanguins ainsi que sur la mise au point de tests de réactivité du gaz artériel en tant qu’outils cliniques.

« Dans le cadre de nos activités professionnelles, avoir la capacité de doser avec précision les taux d’oxygène et de dioxyde de carbone pourrait nous permettre de mettre au point des traitements dans les cas de lésions de la moelle épinière et de mieux évaluer le risque d’accident vasculaire cérébral pour les patients. Ce serait sans aucun doute un atout formidable! », dit le Dr Phillips. « La recherche réalisée par les lauréats du Prix Nobel aide les chercheurs à mieux comprendre les voies vasculaires; les outils expérimentaux comme le RespirACT nous permettent d’appliquer et d’étudier la réactivité du gaz artériel en milieu clinique ».

Olivia Sobczyk est une chercheure scientifique qui travaille chez Thornhill Medical. Dre Sobczyk a obtenu son doctorat en œuvrant dans le laboratoire du Dr David Mikulis, directeur de la recherche sur le cerveau en IRM du UHN (Réseau universitaire de santé). Ses travaux de doctorat étaient axés sur l’étude des vaisseaux sanguins du cerveau chez des patients présentant un risque d’accident vasculaire cérébral en utilisant le RespirACT et l’imagerie par IRM. Après plusieurs années de recherche, elle est devenue une experte dans l’utilisation de la technologie du RespirACT et elle a contribué à son évolution des points de vue technique et clinique.
« Au fil des années que nous avons consacrées au développement de notre technologie, il est gratifiant de voir des applications potentielles dépasser nos attentes initiales … c’est extrêmement prometteur en ce qui concerne les possibilités de prédire, de réparer et de traiter certaines de nos affections humaines les plus débilitantes, », a déclaré le Dr Sobczyk.