Des tremblements de terre en éprouvette

Guy Cloutier, chercheur au Centre de recherche du... (PHOTO FOURNIE PAR LE CENTRE DE RECHERCHE DU CHUM)

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Guy Cloutier, chercheur au Centre de recherche du CHUM et professeur à l'Université de Montréal, et Pol Grasland-Mongrain, postdoctorant dans le laboratoire de Guy Cloutier et premier auteur de l'étude.

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Peut-on transposer la science des tremblements de terre... aux cellules du corps humain ? C'est le pari qu'ont fait des chercheurs québécois. En utilisant une technique inspirée de la sismologie, ils provoquent des « tremblements de cellules » qui pourraient notamment révéler la présence de cancers. Explications.

Une cellule cancéreuse devient rigide. Un globule rouge qui perd de son élasticité peut bloquer des microvaisseaux et provoquer des problèmes. L'athérosclérose survient quand les cellules et les artères deviennent moins élastiques. « Il existe un désir certain, depuis des décennies, de pouvoir mesurer l'élasticité des cellules », explique Guy Cloutier, chercheur au Centre de recherche du Centre hospitalier de l'Université de Montréal et professeur à l'Université de Montréal. Mais les méthodes pour faire de telles mesures étaient lentes et imprécises. Jusqu'à ce qu'un groupe de chercheurs montréalais lance quelques idées en l'air et décide de les tester. « C'est une découverte un peu fortuite, raconte le professeur Cloutier. On s'est rencontrés, [le docteur en physique] Stefan Catheline et moi, en compagnie de nos postdoctorants respectifs, dans un congrès international d'ultrasons. On a parlé du besoin de cartographier l'élasticité des cellules, mais les méthodes dans lesquelles nous sommes spécialisés, les ultrasons, ne convenaient pas. On a échangé des idées, essayé des techniques. On n'avait aucune idée du potentiel de ce projet. »

TREMBLEMENTS DE CELLULES

L'équipe du professeur Cloutier a travaillé avec des ovules vivants de souris. Première étape : créer des « tremblements de cellules » en heurtant les ovules avec des micropipettes qui vibrent. « On a des collègues qui blaguent et qui appellent ça la technique de la pichenotte », dit Guy Cloutier. Les chercheurs observent ensuite la cellule vibrer avec une caméra bien spéciale capable de prendre 200 000 images par seconde - c'est 8000 fois plus que les caméras de cinéma.

« On a réussi à louer cette caméra haute vitesse. Ça m'a coûté plusieurs milliers de dollars pour trois jours d'expérience ! », raconte Guy Cloutier.

Pour tirer des conclusions des vibrations recueillies par la caméra, les chercheurs utilisent des techniques de reconstruction d'images développées par les sismologues qui étudient les tremblements de terre afin de comprendre la composition du sol. « C'est réellement de la sismologie cellulaire », affirme le professeur Cloutier. Les travaux, dont le postdoctorant Pol Grasland-Mongrain est le premier auteur, ont été publiés dans une revue prestigieuse, Proceedings of the National Academy of Sciences.

CARTE D'ÉLASTICITÉ

La technique permet de tracer une « carte d'élasticité » d'une cellule en moins d'une milliseconde. Cette rapidité comporte un grand avantage : elle permet d'étudier des changements d'élasticité qui, jusqu'à maintenant, se produisaient trop rapidement pour qu'on puisse les suivre. Or, ces changements d'élasticité pourraient nous renseigner sur des processus biologiques importants, par exemple la division cellulaire lors de la formation d'embryons ou la réponse d'une cellule musculaire à une stimulation électrique.

« Pour l'instant, c'est de la recherche fondamentale, précise Guy Cloutier. Mais maintenant qu'on sait que la technologie fonctionne, on veut perfectionner la méthode et développer des collaborations avec des experts pour en explorer le potentiel. »




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