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Nos groupes de recherche sont dirigés par des chercheuses et chercheurs principaux qui collaborent dans un esprit de collégialité et de partage pour rapprocher la recherche des patients et patientes et former la relève scientifique. Ce sont des esprits libres et indépendants qui travaillent sans relâche pour améliorer la santé. Découvrez les chercheurs et chercheuses de l'IRCM.
Mathieu Ferron, directeur de recherche
Le diabète et l’ostéoporose sont deux problèmes de santé qui prennent de plus en plus d’importance dans les pays occidentaux.
Près d’un Canadien sur 10 est atteint du diabète, mais il n'existe présentement pas de traitement permettant de guérir cette maladie. L'insuline est une hormone qui joue un rôle clé dans le développement du diabète. Dans le diabète de type 1 les cellules bêta du pancréas qui produisent l'insuline ont été détruites par le système immunitaire, alors que dans le diabète de type 2, caractérisé par une résistance à l'insuline dans les tissues périphériques, les cellules bêta sont incapables de produire suffisamment d'insuline pour répondre à la demande.
L'ostéoporose est une maladie osseuse caractérisée par une perte importante de densité osseuse pouvant menée à des fractures graves et invalidantes. Près de 12% des Canadiens âgés de plus 40 ans ont reçu un diagnostic d'ostéoporose. Bien que des traitements soient disponibles pour ralentir la perte de masse osseuse causant l'ostéoporose, les options thérapeutiques permettant de renverser la maladie et de regagner la densité osseuse perdue sont très limitées.
L'unité de recherche en physiologie moléculaire cherche à mieux comprendre les mécanismes moléculaires à la base de ces troubles métaboliques et, à long terme, vise à développer de nouvelles approches thérapeutiques. Nous nous intéressons en particulier aux mécanismes cellulaires contrôlant la production d'insuline par les cellules bêta du pancréas. Nous étudions également comment la résistance à l'insuline se développe dans les tissues ciblés par cette hormone : les muscles, le foie et le tissu adipeux. Nos travaux portent aussi sur l’ostéocalcine, une hormone identifiée récemment qui est produite par les os et qui affecte le métabolisme énergétique. Finalement, d’autres projets menés au laboratoire se penchent sur le fonctionnement de l’ostéoblaste, la cellule responsable de la fabrication et de la minéralisation de la matrice osseuse.
Afin de poursuivre les différents angles de ces projets, notre équipe fait appel à une variété d’approches : biochimie, biologie cellulaire, modèles animaux, protéomique, transcriptomique, cellules et échantillons humains.
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La vitamine K est un micronutriment essentiel dont la fonction biologique est de supporter la gamma-carboxylation des acides glutamiques. Notre laboratoire s’intéresse à cette modification post-traductionnelle qui affecte des protéines de la voie de sécrétion et module leur fonction. Nous étudions les enzymes impliqués dans le cycle de la carboxylation et le recyclage de la vitamine K, ainsi que les substrats de cette voie dans plusieurs tissus et types cellulaires tels que les cellules bêta du pancréas, les ostéoblastes, le muscle et le foie. L'équipe fait appel à des techniques de pointe en biochimie, protéomique et biologie cellulaire et moléculaire. Nous utilisons aussi des souris modifiées génétiquement et avons accès à des échantillons humains afin de tester nos hypothèses. Nos projets portent plus spécifiquement sur l’implication de la gamma-carboxylation et de la vitamine K dans le développement du diabète, de l’ostéoporose et du cancer du foie. La poursuite de nos projets de recherche permettra de mieux comprendre ces maladies pour mieux les prévenir et les traiter.
Nous nous intéressons aussi aux rôles endocriniens de l’os et aux hormones osseuses impliquées que nous appelons ostéokines. En effet, des études effectuées en partie par notre équipe au cours des 12 dernières années ont mis en évidence une nouvelle fonction endocrinienne de l’os impliquée dans le contrôle du métabolisme énergétique. Certains de nos projets portent sur l’ostéocalcine, une hormone produite par l’ostéoblaste et affectant la sécrétion de l’insuline et la dépense énergétique, et visent à comprendre comment l’activité de cette hormone est régulée par de multiples modifications post-traductionelles : gamma-carboxylation, O-glycosylation et endoprotéolyse par la proprotéine convertase furin. En collaboration avec des cliniciens, nous étudions aussi le rôle que joue l’ostéocalcine dans la prévention du diabète chez l’humain. Récemment, nous nous sommes aussi intéressés au FGF23, une autre ostéokine qui contrôle le métabolisme du phosphate, et à sa régulation par les proprotéines convertases. L’ensemble de ces travaux permettront d’augmenter notre compréhension de maladies humaines comme le diabète et les hypophosphatémies, et possiblement de développer de nouvelles thérapies.
La carboxylation dépendante de la vitamine K, rôles physiologiques et pathologiques
La vitamine K est un micronutriment essentiel dont la fonction biologique est de supporter la gamma-carboxylation des acides glutamiques. Notre laboratoire s’intéresse à cette modification post-traductionnelle qui affecte des protéines de la voie de sécrétion et module leur fonction. Nous étudions les enzymes impliqués dans le cycle de la carboxylation et le recyclage de la vitamine K, ainsi que les protéines carboxylée dans plusieurs tissus et types cellulaires tels que les cellules bêta du pancréas, les ostéoblastes, le muscle et le foie. L'équipe fait appel à des techniques de pointe en biochimie, protéomique et biologie cellulaire et moléculaire. Nous utilisons aussi des souris modifiées génétiquement et avons accès à des échantillons humains afin de tester nos hypothèses. Nos projets portent plus spécifiquement sur l’implication de la gamma-carboxylation et de la vitamine K dans le développement du diabète, de l’ostéoporose et du cancer du foie. La poursuite de nos projets de recherche permettra de mieux comprendre ces maladies pour mieux les prévenir et les traiter.
Les ostéokines : des hormones produites par les os
Nous nous intéressons aussi aux rôles endocriniens de l’os et aux hormones osseuses impliquées que nous appelons ostéokines. En effet, des études effectuées en partie par notre équipe au cours des 12 dernières années ont mis en évidence une nouvelle fonction endocrinienne de l’os impliquée dans le contrôle du métabolisme énergétique. Certains de nos projets portent sur l’ostéocalcine, une hormone produite par l’ostéoblaste et affectant la sécrétion de l’insuline et la dépense énergétique, et visent à comprendre comment l’activité de cette hormone est régulée par de multiples modifications post-traductionelles : gamma-carboxylation, O-glycosylation et endoprotéolyse par la proprotéine convertase furin. En collaboration avec des cliniciens, nous étudions aussi le rôle que joue l’ostéocalcine dans la prévention du diabète chez l’humain. Récemment, nous nous sommes aussi intéressés au FGF23, une autre ostéokine qui contrôle le métabolisme du phosphate, et à sa régulation par les proprotéines convertases. L’ensemble de ces travaux permettront d’augmenter notre compréhension de maladies humaines comme le diabète et les hypophosphatémies, et possiblement de développer de nouvelles thérapies.
2020 Développement d’un nouvel essai permettant de mesurer chez l’humain les niveaux d’ostéocalcine active en circulation |
2018 Découverte du rôle de l’enzyme VKORC1L1 dans la coagulation périnatale |
2017 Identification de la proprotéine convertase furin en tant que régulateur important de la fonction endocrinienne de l’os |
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