C’est ce qui a mené à la création du programme du Fonds Nouvelles frontières en recherche, destiné à soutenir la recherche interdisciplinaire à percées rapides et à haut risque. Le volet Exploration de ce programme vise à encourager le décloisonnement en rapprochant les disciplines et en allant au-delà des approches intra et interdisciplinaires courantes. Les équipes de recherche doivent avoir les moyens d’explorer de nouvelles avenues qui, malgré le risque d’échec, ont un grand potentiel de retombées. Or, les équipes bénéficiaires du financement 2019-2020 (volet Exploration) comptent quatre professeurs de la Faculté des sciences.
La professeure Lora Ramunno, du Département de physique, se spécialise en photonique théorique et computationnelle, en nanophotonique, en microscopie optique non linéaire et en interaction laser-matière à haute intensité. Son équipe interdisciplinaire, qui compte aussi la professeure Ksenia Dolgaleva de la Faculté de génie, combine les sciences physiques, la médecine de base, les sciences de la vie, l’informatique, les sciences de l’information, l’électrotechnique et les nanotechnologies pour tenter de concevoir un microscope à génération de seconde harmonique permettant de visualiser en temps réel l’orientation moléculaire de tissus et de cellules, sans étiquette ni colorant. On parle ici de la possibilité d’observer des particules 1 000 fois plus petites que l’épaisseur d’un cheveu humain. Grâce à cette technologie novatrice, l’équipe peut explorer une question encore en suspens en neurosciences : quel rôle joue la polarité des microtubules dans les axones et les dendrites? Ses observations pourraient nous éclairer sur l’apparition et la progression des maladies neurodégénératives, comme l’Alzheimer.
Le laboratoire du professeur Robert Ben, du Département de chimie et sciences biomoléculaires, se spécialise en chimie des glucides et en cryoconservation. Pour assurer la réussite de son projet, financé par le Fonds Nouvelles frontières en recherche, le professeur Ben s’est associé à une professeure de chirurgie de l’Université Laval, Véronique Moulin, afin de mener une étude révolutionnaire en génie biomédical et en cryoconservation qui profitera grandement aux thérapies de remplacement d’organes et de tissus. Le principe : à l’aide d’une technologie de bio-impression unique, créer des organes 3D comme la peau et d’autres tissus essentiels à partir de cellules souches humaines pluripotentes et de kératinocytes de la peau. L’équipe utilisera de nouveaux inhibiteurs de recristallisation de la glace pour assurer la cryoconservation de ces tissus, qui seront prêts à être transplantés juste après avoir dégelé. Ces inhibiteurs, en prévenant les lésions durant le gel et le dégel, sécurisent l’entreposage et le transport des tissus avant la greffe.
En collaboration avec le professeur Patrick Giguère de la Faculté de médecine, le professeur André Beauchemin, du Département de chimie et sciences biomoléculaires, participe à un projet de confection d’analgésiques hybrides permettant d’atténuer les conséquences néfastes du traitement de la douleur et de la toxicomanie. Ensemble, ils sont en train de concevoir des médicaments à petite molécule qui concentrent leur action sur plusieurs nœuds sensibles du réseau de la douleur, dans le but d’apporter un immense soulagement sans les effets potentiellement mortels de la dépendance. Leurs travaux aideront à lutter contre la crise des opioïdes qui sévit au Canada.
En tant que co-chercheur principal d’un projet dirigé par Nagissa Mahmoudi de l’Université McGill, le professeur Brett Walker du Département des sciences de la Terre et de l’environnement met à profit son expertise en datation par le radiocarbone et en biogéochimie marine pour essayer de déterminer quel sera l’impact de l’activité microbienne dans les océans sur le réchauffement planétaire et, par le fait même, sur le stockage du carbone dans les profondeurs océaniques. En combinant des approches issues de l’écologie microbienne, de la spectrométrie de masse par accélérateur et de l’enzymologie, l’équipe étudie le paradoxe de longue date du cycle du carbone dans les fonds océaniques en quantifiant sa vulnérabilité à la dégradation microbienne. Ce projet permettra l’acquisition de connaissances indispensables à la prise de décisions éclairées visant l’atténuation des changements climatiques et les moyens à prendre pour s’y adapter.
