Centre Robert-Cedergren - Des outils pour mieux comprendre des phénomènes biologiques complexes

Franz Lang, directeur du Centre Robert-Cedergren de l’Université de Montréal
Photo: Franz Lang, directeur du Centre Robert-Cedergren de l’Université de Montréal

Pour traiter des quantités considérables de données biologiques, les chercheurs ont besoin d'outils. La bio-informatique en fournit, permettant de manipuler, d'entreposer, de visualiser et d'analyser des données complexes, notamment liées au génome, l'ensemble du matériel génétique d'un organisme. En 2004, un centre de recherche en bio-informatique et en génomique a vu le jour à l'Université de Montréal : le Centre Robert-Cedergren.

Le Centre Robert-Cedergren regroupe des chercheurs de différentes disciplines: biochimie, biologie, médecine, physique, informatique et mathématiques. La création d'outils bio-informatiques nécessite l'apport de personnes issues d'horizons variés. «La difficulté, c'est qu'un informaticien comprend mal la biologie ou la biochimie et qu'un biochimiste comprend mal l'informatique. Il faut des collaborations», mentionne Franz Lang, directeur du Centre Robert-Cedergren de l'Université de Montréal et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génomique comparative et évolutive.

Le centre compte un noyau de dix chercheurs, auquel se greffent des membres invités. Il accueille également des étudiants de 2e et de 3e cycles et des chercheurs postdoctoraux. Gertraud Burger, responsable des programmes de bio-informatique à l'Université de Montréal, ainsi que Stephen Michnick (génomique intégrative), Normand Mousseau (physique numérique des matériaux complexes) et Hervé Philippe (bio-informatique et génomique évolutive), titulaires de chaires de recherche du Canada, font partie des chercheurs membres du Centre Robert-Cedergren.

Certains chercheurs du centre développent des bases de données biologiques intégrées, des algorithmes (ensembles de règles opératoires permettant de résoudre un problème) ou des outils d'analyse de séquences. «D'autres personnes font de la modélisation en trois dimensions de molécules. Ça reste de la bio-informatique. D'autres essaient de comprendre la structure d'un génome très simple ou d'un génome humain en se servant d'outils informatiques», indique Daniel Sinnett, chercheur membre du Centre Robert-Cedergren et titulaire de la Chaire Karl-François-Viau en oncogénomique pédiatrique.

Recherches biomédicales

D'autres membres du centre, provenant généralement du milieu biomédical, utilisent des outils bio-informatiques pour traiter des données, mentionne également ce généticien moléculaire, chercheur au Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) Sainte-Justine.

Pour faire de la recherche sur des maladies complexes, pour lesquelles plusieurs gènes ainsi que des facteurs liés au milieu sont en cause, le recours à des outils bio-informatiques s'impose. «C'est très difficile pour un humain de voir quelles sont les corrélations, quels sont les liens entre le gène A, le gène B et la forme C du gène Z, par exemple», d'où le besoin de développer des outils «capables de [traiter] des ensembles de données génétiques complexes et d'essayer de sortir une signification de cela, de voir s'il y a un profil qui se dégage», explique Daniel Sinnett.

«Si on regarde des centaines de gènes et que, à la fin, on observe, à l'aide d'outils bio-informatiques, qu'il y a toujours les mêmes six ou sept formes de gènes qui se retrouvent plus souvent dans le groupe de personnes atteintes d'une maladie comme le cancer, on va parler d'un profil», dit-il à titre d'exemple. Les chercheurs pourront alors formuler une hypothèse, puis la vérifier en laboratoire. Les résultats de ces tests pourront à leur tour donner lieu à de nouvelles recherches, menées à l'aide d'outils bio-informatiques.

Recherches variées

À l'instar de Daniel Sinnett, Damian Labuda est à la fois membre du Centre Robert-Cedergren et du Centre de recherche du CHU Sainte-Justine. Il travaille notamment sur la génétique des populations humaines et sur l'évolution du génome.

Un autre membre du Centre Robert-Cedergren, le physicien Normand Mousseau, s'intéresse pour sa part entre autres au processus d'agrégation de protéines associées à la maladie d'Alzheimer.

La chercheure Gertraud Burger a quant à elle notamment créé des bases de données biologiques, avec la collaboration de Franz Lang, professeur titulaire au département de biochimie de l'Université de Montréal.

Robert Cedergren, un pionnier

Le directeur du centre a travaillé par le passé avec Robert Cedergren, un pionnier de la recherche en bio-informatique à l'Université de Montréal, décédé en 1998. «Je suis venu à l'Université de Montréal grâce à lui», mentionne Franz Lang.

Originaire du Minnesota, aux États-Unis, Robert Cedergren a commencé à enseigner à l'Université de Montréal en 1967. Il a effectué de la recherche en bio-informatique en collaboration avec David Sankoff, mathématicien, et Guy Lapalme, professeur d'informatique.

En 1994, la Société royale du Canada a décerné à Robert Cedergren la médaille Flavelle, soulignant un apport important à la biologie. L'Université de Montréal l'a nommé professeur émérite en 1997. Ses recherches ont notamment porté sur les molécules d'ARN (acide ribonucléique), servant d'intermédiaires dans la synthèse des protéines.

Recherche et formation

Des chercheurs qui avaient travaillé avec lui dans le passé ont décidé, après son décès, de créer le Centre Robert-Cedergren, qui a «pour mission de catalyser l'avancement de la recherche fondamentale et de la formation dans les domaines de la bio-informatique et des sciences génomiques».

Le centre organise des conférences, données en particulier par des chercheurs de l'étranger. Un colloque a lieu également chaque année. Les étudiants y font des présentations, de même que des conférenciers de renom invités.

Le centre chapeaute également un programme de bourses d'excellence pour des étudiants en bio-informatique aux cycles supérieurs, mis sur pied par Gertraud Burger et financé par les Instituts de recherche en santé du Canada. Pour l'avenir, les membres du Centre Robert-Cedergren aimeraient maintenir le cap et continuer à favoriser le développement de la recherche et de la formation en bio-informatique et en génomique. L'Université de Montréal accueillera dans quelques mois un nouveau chercheur et professeur en bio-informatique.

Le directeur du centre affirme toutefois qu'il est actuellement plus difficile d'obtenir du financement pour des activités de recherche qu'il y a dix ans, par exemple. Le taux de succès des demandes de fonds adressées aux Instituts de recherche en santé a diminué et un programme de soutien gouvernemental québécois à des centres de recherche a été éliminé, dit-il. «Il y a beaucoup plus de financement actuellement en Europe qu'au Canada. Quand je parle à mes collègues européens, ils ont beaucoup plus de facilité que nous à obtenir des fonds», affirme Franz Lang.

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Collaboratrice du Devoir