Le CNRC et le Japon collaborent en vue d'appliquer les nanotechnologies à la recherche sur la COVID‑19

 

- Edmonton, Alberta

Toute l'année, les gens n'avaient qu'une idée en tête : le vaccin contre la COVID-19 – de la course menée tambour battant par les chercheurs pour en créer un, au déploiement des campagnes de vaccination. Dans le tumulte cependant, un point a souvent été négligé : ce n'est pas tout le monde qui peut être vacciné, que ce soit à cause d'un problème de santé particulier, d'un système immunitaire défaillant ou d'une grave allergie à certains composants. En pareil cas, on se tourne vers des médicaments ou un traitement d'une autre nature. Heureusement, les chercheurs du CNRC et leurs collègues outre-mer étudient des technologies novatrices qui pourraient aboutir à une solution de rechange.

Démarrage de la machine

Quand il est question de vaccins ou de médicaments, il arrive que les méthodes classiques ne donnent pas les résultats escomptés. C'est pourquoi le Centre de recherche en nanotechnologie du CNRC a essayé une approche différente. Dans le cadre d'un projet piloté par Sergey Gusarov, agent de recherches principal au CNRC, et par Norio Yoshida, de l'Université de Kyushu, au Japon, des scientifiques tenteront de trouver une solution en combinant diverses disciplines allant de la science des matériaux à la biologie. En vertu de cette collaboration, on verra s'il est possible d'intégrer la modélisation moléculaire et théorique à la recherche sur la COVID-19 en passant par les nanocristaux et les nanoparticules. Cette approche se veut une amélioration de la méthode par tâtonnements usuelle qui consiste à effectuer des expériences sur le virus, ce qui peut vite devenir aussi laborieux qu'onéreux. La nouvelle méthode soulève néanmoins un problème : encore faut-il dénicher la technologie informatique pour réaliser les essais sur de telles particules. Par chance, M. Gusarov savait exactement à qui s'adresser.

Connexion à la carte maîtresse

Durant la vingtaine d'années où il a travaillé en nanotechnologie, M. Gusarov a noué des liens étroits avec plusieurs partenaires de l'étranger, dont le Centre RIKEN de sciences informatiques (en anglais seulement), l'imposant institut de recherche nippon qui abrite le superordinateur Fugaku, capable d'effectuer les volumineux calculs associés au développement et au contrôle d'un médicament contre la COVID-19. Le RIKEN était donc le partenaire rêvé pour le projet. Lorsque le CNRC et RIKEN ont organisé un atelier sur l'utilisation du calcul haute performance, M. Gusarov a sauté sur l'occasion pour proposer une idée de projet qui tirerait parti des capacités des deux organismes, ainsi que d'autres collaborateurs japonais.

L'équipe de M. Gusarov, au Centre de recherche en nanotechnologie, et celle de M. Yoshida, à l'Université de Kyushu, ont soumis conjointement leur projet à l'Agence scientifique et technologique du Japon (en anglais seulement), l'une des principales institutions de recherche du Japon offrant un financement aux chercheurs japonais qui entreprennent des collaborations scientifiques avec des organismes de certains pays, dont le Canada.. Leur proposition a récemment été retenue, ce qui a donné à M. Gusarov le feu vert pour travailler avec le RIKEN ainsi que ses homologues de l'Université de Kyushu et de l'Université Meiji du Japon.

Le plan

Selon M. Gusarov, le projet de recherche a essentiellement pour but de passer au crible les médicaments potentiels contre le virus de la COVID-19, en misant sur des technologies ciblées qui permettent de travailler avec les nanoparticules. Habituellement, les activités de ce genre incombent au Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine du CNRC, car on doit numériser les protéines des spicules qui tapissent la surface du virus, travail de nature surtout biologique, certes, mais que facilite une technique en nanotechnologie appelée « modélisation des interactions avec les sites », reposant sur la théorie moléculaire des interactions entre solvant et molécules dissoutes, en raison de la taille microscopique de la surface examinée.

En recourant à cette technique computationnelle, le projet de recherche devrait aboutir à la combinaison d'ingrédients idéale pour la conception d'un médicament qui fera obstacle aux spicules du coronavirus responsable de la COVID-19 en dotant la membrane des cellules humaines d'un bouclier. Si elle paraît simple en théorie, une telle solution serait irréalisable sans les capacités du superordinateur Fugaku.

Les recherches avanceront au Japon et au Canada, puis les deux équipes se réuniront pour comparer leurs résultats et évaluer les combinaisons envisageables. Le projet devrait permettre le développement d'autres futurs médicaments, puisqu'il produira de précieux renseignements et des jeux de données servant de point de départ à des recherches ultérieures, plus poussées. Au bout du compte, les sociétés pharmaceutiques et les médecins seront mieux informés, les essais sur les médicaments potentiels deviendront moins nombreux et on gaspillera moins de temps et d'efforts à tâtonner. Bref, la science rendra la méthode conduisant à la création d'un médicament aussi efficace que possible lors des projets subséquents, ce qui aura un effet radical sur l'avenir des technologies médicales et la sûreté des Canadiens.