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Programme et Horaire de la journée de l’Axe
Membres du comité organisateur
Comité étudiant
Pascale Desjardins, M.Sc
Candice Diaz, B.Sc
Anne-Sophie Gary, M.Sc
Alexe Grenier, M.Sc
Marie-Christine Lambert, M.Sc
Gaëtan Le-Bel, M.Sc
Aurélie Louit, M.Sc
Natalia Milaniak, M.Sc
Geneviève Rioux, M.Sc
Thiéry de Serres-Bérard, B.Sc
Kim Santerre, M.Sc
Alexane Thibodeau, B.Sc
Professeurs
Marc-André Fortin, Ing., Ph.D.
Lucie Germain, Ph.D.
Solange Landreville, Ph.D.
Comité de direction de l’Axe Médecine Régénératrice
Directrice: Véronique Moulin, Ph.D.
Co-direction : Marc-André Fortin, Ing., Ph.D.
Co-direction: Patrick Rochette, Ph.D.
Programme de la Journée
9h10
9h15
Mot d’ouverture par la Directrice de l’axe, Pr. Véronique Moulin
Mot du Pr. Serge Rivest, Directeur du Centre de Recherche du CHU de
Québec
9h40 Plateforme iPSC Québec : Reprogrammation cellulaire, Laurie Martineau
9h50 Imagerie par résonance magnétique, Myriam Laprise-Pelletier
10h Imagerie de rayons-X par tomographie axiale computationnelle CT, Théophraste Lescot
10h10 Tomographie par émission de positons (PET), Mariia Kiseleva (en anglais)
10h20 Bioluminescent, Chemiluminescent and Fluorescent Imaging using the IVIS Lumina II, Vilber Lourmat Fusion Fx7 and GE Typhoon Trio+ instruments, Todd Galbraith
10h30 Pause-café
10h45 Conférencière invitée: Dr. Talagas, PhD
Caractérisations des zones de contact entre kératinocytes épidermiques et neurones sensoriels
12h Repas
13h15 Plateforme de caractérisation mécanique et micromecanique, Pr. Diego Mantovani.
13h25 Spectroscopie des photoélectron-X (XPS), Pr. Marc-André Fortin ou Pascale Chevallier
13h35 Microscopie électronique à balayage (MEB), Jean-François Sauvageau ou Pr. Marc-André Fortin
13h45 Microscopie de force atomique (AFM), Pr. Marc-André Fortin ou Pascale Chevallier
13h55 Analyse calorimétrique différentielle (DSC) et Analyse thermogravimétrique (TGA), Mahmoud Omar
14h05 Services offerts par la plateforme de génie tissulaire, Carolyne Simard-Bisson.
14h15 Plateforme d’évaluation des propriétés mécaniques des organes reconstruits en laboratoire, Alex Larose
14h25 Station SciTive/HypoxyCool : Imitation de conditions de culture physiologiques, Julie Bérubé
14h35 Pause-Café
14h50 Plateforme d'imagerie confocale CMDGT: présentation de l'imagerie confocale sur tissus épais et technique de clarification des tissus, Dominique Mayrand
15h Utilisation du confocal pour de l’imagerie 3D, Mathieu Thériault
15h10 Cytométrie en flux, Sébastien Larochelle
15h20 Plateforme du CUO-Recherche consacrée à l’étude du profilage de l’expression génique, Gaëtan Le-Bel
15h30 «Network Analyst» et «Ingenuity Pathway Analysis» pour l’analyse de vos données de profilage génique, Sergio Cortez Ghio
15h40 Discussions avec les présentateurs de techniques / plateformes
16h-19h 4@7 à la Voie Maltée
Conférencière invitée
10h45 – 11h45
Dr. Matthieu Talagas, MD, PhD
Université de Bretagne Occidentale,
CHRU de Brest, France
Caractérisations des zones de contact entre kératinocytes
épidermiques et neurones sensoriels
La douleur, la température et le prurit sont, selon la conception classique, exclusivement
perçus par les terminaisons nerveuses intra-épidermiques. Alors que des études récentes
ont montré que les kératinocytes contribuent également à la perception sensorielle, les
mécanismes sous-tendant la communication entre kératinocytes et ternimaisons
nerveuses intra-épidermiques restent inconnus. Notre travail, basé sur une triple
approche morphologique, moléculaire et fonctionnelle à partir de cocultures de
kératinocytes et de neurones sensoriels, ainsi que de biopsies cutanées, nous a permis
de montrer que les kératinocytes dialoguent avec les neurones sensoriels par
l’intermédiaires de synapses. Ces structures, qui possèdent les caractéristiques
morphologiques et moléculaires des synapses chimiques, transmettent des informations
des kératinocytes aux neurones sensoriels. Le renouvellement permanent de l’épiderme
implique l’existence de structures spécifiques, douées d’une haute plasticité. Ceci a
probablement participé à retarder leur identification, contribuant au maintien du concept
selon lequel les terminaisons nerveuses passent librement entre les kératinoctes. En
assurant une communication sélective entre les kératinocytes et les neurones sensoriels,
les synapses constituent le pivot de récepteurs sensoriels à deux sites, l’un neuronal et
l’autre kératinocytaire.
Programme par thématique
Thématique : iPSC Plateforme iPSC Québec : Reprogrammation cellulaire, Laurie Martineau
Résumé : Grâce à l’expression forcée de 4 facteurs de transcriptions embryonnaires (OCT4,
SOX2, KFL4 et c-MYC), une cellule somatique peut retourner à l’état pluripotente, c’est-à-dire,
être capable de s’auto-renouveler et se différencier en toutes les cellules des 3 feuillets
embryonnaires (endoderme, mésoderme et ectoderme). Ceci permet, entre autre, la modélisation
de maladies dont les cellules ciblées sont difficilement, voir même impossible à obtenir via une
biopsie. Ces cellules induites à la pluripotence (iPSC) peuvent aussi servir au développement et
au criblage des drogues ainsi qu’à la médecine personnalisée.
La plateforme iPSC Québec se spécialise dans l’isolation et la reprogrammation de cellules
somatiques en iPSC à partir de différentes sources (peau, sang, urine, etc.). Elle offre aussi la
possibilité d’une formation pour l’utilisation de ces cellules.
Son objectif est d'automatiser la production d'iPSCs afin d'en réduire les coûts et d'augmenter la
production, deux facteurs qui limitent leur utilisation.
La plateforme vise également à l'élaboration de procédures standardisées pour la culture 3D de
neurones, cellules musculaires et cardiaques.
9h40
Thématique : Imagerie du petit animal pour ingénieur biomédical et analyse des capacités motrices et sensitives Panorama des techniques d’imagerie du petit animal pouvant être transférées du petit animal à l’humain pour les techniques IRM, CT, TEP, et ultrasons.
IRM - L’imagerie par résonance magnétique, Myriam Laprise-Pelletier Résumé: L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est l’une tes principales techniques d’imagerie moderne, permettant la visualisation du corps entier. La technique est basée sur l’excitation des protons d’hydrogène par résonance nucléaire au moyen de radiofréquences (émissions non-ionisantes). La technique permet principalement de procéder à de l’imagerie anatomique, mais aussi fonctionnelle. Les effets de contraste dans les tissus gras, mous (cerveau, fois), et bien vascularisés (en utilisant du produit de contraste), sont particulièrement intéressants Imagerie de rayons-X par tomographie axiale computationnelle CT, Théophraste Lescot Résumé: La tomographie axiale computationnelle (CT) est basée sur l’utilisation d’un faisceau de rayons-X transmis à travers un sujet. Une caméra, ou un détecteur, détecte le signal transmis, réflétant ainsi la teneur en éléments de numéros atomiques croissants (ex. : le calcium des os atténue les rayons-X plus que le carbone et l’oxygène). Ainsi, le CT est utilisé en recherche biomédicale afin de révéler des contrastes de densité de tissus (calcification, structure squelettique, densité osseuse). Tomographie par émission de positons (PET), Mariia Kiseleva (in English) Résumé: La tomographie par émission de positons (TEP) est la technique d’imagerie permettant d’atteindre les plus hautes sensibilités de détection moléculaire. La technique est basée sur le marquage de molécules au moyen de radioisotopes émetteurs de positons. Les molécules sont injectées dans le corps, et lors de la décroissance radioactive, deux photons colinéaires sont émis (180o de trajectoire l’un de l’autre), ce qui permet à un dispositif de caméra de retracer l’origine de l’émission de ces photons. La technique est notamment utilisée pour visualiser le métabolisme du glucose, des acides aminés, l’apoptose des cellules (annexine-V), et effectuer des études de biodistribution et de pharmacocinétique de molécules et de nanoparticules.
Bioluminescent, Chemiluminescent and Fluorescent Imaging using the IVIS Lumina II, Vilber Lourmat Fusion Fx7 and GE Typhoon Trio+ instruments, Todd Galbraith Resume: An overview presentation of the capabilities, strengths and weaknesses of the optical imaging instruments available at the HEJ site CMDGT/LOEX including which instrument is best to use for different analyses techniques.
9h50
10h
10h10
10h20
Thématique : Microscopie et caractérisation physico-chimique pour ingénieur biomédical Plateforme de caractérisation mécanique et micromecanique, Pr. Diego Mantovani. Résumé: Tout tissus, régénère ou pas, possède certaines propriétés qui lui confèrent ces fonctions physiologiques et anatomiques. Ces propriétés sont la manifestation macroscopique de sa structure et de sa microstructure. La hiérarchie des composantes est la clef de la dualité structure/propriétés. Dans cette présentation, sans rentrer dans les mécanismes, nous allons essayer de démystifier pourquoi et comment les propriétés mécaniques et micro mécaniques des tissus sains, malades ou régénérés. XPS - La spectroscopie des photoélectrons-X (XPS), Pr. Marc-André Fortin ou Pascale Chevallier Résumé: La spectroscopie des photoélectron-X (XPS) est l’une des techniques de catactérisation physico-chimiques les plus complètes. Des rayons-X d’une énergie bien précise sont utilisés pour générer des photoélectrons dont l’énergie cinétique peut être mesurée. Cette énergie est caractéristique de chaque élément chimique. La technique permet de mesurer très précisément et de façon quantitative les rapports d’éléments chimiques à 5-10 nm en surface, ainsi que de réfléter l’environnement chimique des atomes (déplacement chimiques). MEB - La microscopie électronique à balayage (MEB), Jean-François Sauvageau ou Pr. Marc-André Fortin Résumé: La microscopie électronique à balayage (MEB) est l’une des techniques de microscopie les plus répandues en sciences de matériaux et en biologie. Un faisceau d’électrons est utilisé pour balayer une surface, et l’impact de ce faisceau sur les échantillons permet de générer des électrons secondaires et des électrons rétrodiffusés. L’énergie des électrons (1 – 30 keV) est asocié è une longueur d’onde permettant de scruter des informations beaucoup plus fines que ne le permet la microscopie optique en lumière visible. Le mode environnemental permet de visualiser des échantillons qui contiennent encore une fraction d’eau ou de molécules non désorbées. AFM - Microscopie de force atomique (AFM), Pr. Marc-André Fortin ou Pascale Chevallier Résumé: La technique d’AFM permet entre-autres de mesurer la topographie de surfaces à échelle nanométrique. Elle est basée sur l’utilisation d’une pointe entrant en interaction avec un échantillon, soit par contact direct, soit en imposant une oscillation sur celle-ci. En biomatériaux, la technique peut être utilisée pour les mesures de rugosité et de dureté des surfaces.
13h15
13h25
13h35
13h45
DSC/TGA - L’analyse calorimétrique différentielle (DSC) et l’analyse thermogravimétrique (TGA), Mahmoud Omar Résumé: L’analyse calorimétrique différentielle (DSC) et l’analyse thermogravimétrique (TGA) permettent de révéler les phénomènes de transition survenant dans les matériaux lors de changements de température. En DSC, le flux thermique différentiel d’un échantillon, permet de caractériser si un changement de matériau consomme ou émet de la chaleur (exhothermique ou endothermique). En TGA, la montée en température permet de désorber l’eau, et progressivement de dégrader toutes les composantes organiques; cette technique permet d’indiquer le type de polymère en présence, et le rapport entre produit organique et produit inorganique.
13h55
Thématique : Génie tissulaire et culture tissulaire
Services offerts par la plateforme de génie tissulaire, Carolyne Simard-Bisson Résumé: La plateforme de génie tissulaire a été mise en place en 2016. Elle offre, entre autres, du milieu de culture (DME et DME-Ham), des additifs, des formations en culture cellulaire et un service d’histologie (inclusion, coupe et coloration de tissus). Plateforme d’évaluation des propriétés mécaniques des organes reconstruits en laboratoire, Alex Larose Résumé: Aperçu des techniques et appareils utilisés au LOEX sur le site de l'HEJ pour l'analyse des propriétés mécaniques des biomatériaux (e.g. avec l'ElectroPuls E1000 d’Instron, etc.).
Station SCI-tive/HypoxyCOOL: Imitation de conditions de culture physiologiques, Julie Bérubé Résumé: La double station SCI-tive de Baker Ruskinn permet de travailler dans deux chambres indépendantes ayant des atmosphères contrôlées différentes. Il est possible de faire varier les niveaux d’oxygène et de dioxyde de carbone ainsi que le taux d’humidité des chambres. L’intérieur est suffisamment spacieux pour y contenir les cellules (incubateur) mais également des appareils d’analyses (ex. microscope). L’antichambre a son propre contrôle de température et d’oxygène, qui permet la communication entre les deux chambres ainsi que l’entrée à atmosphère contrôlée du matériel. L’HypoxyCOOL de Baker Ruskinn accélère le conditionnement des milieux pour la culture cellulaire tout en maintenant la stérilité de ceux-ci. Lorsqu’utilisés ensemble, la SCI-tive est l’HypoxyCOOL forment un système fermé et complètement régulé en oxygène (Plateforme FCI de la Pre Solange Landreville).
14h05
14h15
14h25
Thématique : Microscopie
Plateforme d'imagerie confocale CMDGT: présentation de l'imagerie confocale sur
tissus épais et technique de clarification des tissus, Dominique Mayrand
Résumé : De par leur complexité grandissante, les substituts produits par génie tissulaire
nécessitent de nouvelles approches afin de visualiser l’organisation structurale et
cellulaire de ces tissus. La clarification optique est une technique simple d’exécution et
peu dispendieuse. Lorsque combinée à la microscopie confocale, elle permet de
caractériser les tissus épais comme la peau et le tissu adipeux (Mayrand and Fradette
(2018) Methods in Molecular Biology, https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7799-4_8). Peu
utilisée dans le domaine du génie tissulaire, cette technique est pourtant d’une aide
précieuse en analyse quantitative et elle est irremplaçable pour obtenir des images
tridimensionnelles des structures ciblées. Durant cet atelier, nous discuterons des
concepts de clarification, d’acquisition d’images et de quantification en s’appuyant sur des
exemples obtenus à l’aide du microscope LSM700 de Zeiss (Plateforme FCI de la Pre
Julie Fradette).
Utilisation du confocal pour de l’imagerie 3D, Mathieu Thériault
Résumé : La microscopie confocale est une technologie permettant de réaliser des
images d’immunofluorescence sur un plan focal défini. Ce faisant, à partir d’une série
d’images d’un même secteur, mais à des profondeurs distinctes, il devient possible de
générer des images 3D. Le microscope confocal LSM800 du CUO possède le module
complémentaire « 3dxl » développé spécifiquement pour la réalisation d’images 3D. Dans
cette présentation, nous ferons un survol des applications et des résultats que l’on peut
obtenir avec cette technologie (Plateforme FCI de la Pre Stéphanie Proulx).
14h50
15h
Thématique : Outils de biologie cellulaire et moléculaire Cytométrie en flux, Sébastien Larochelle Résumé: Les caractéristiques techniques des différents instruments de cytométrie en flux disponibles au CMDGT seront détaillées au cours de la présentation. De plus, nous aborderons les options disponibles aux chercheurs désirant utiliser ces instruments
Plateforme du CUO-Recherche consacrée à l’étude du profilage de l’expression génique, Gaëtan Le-Bel
Résumé: La plateforme permet de caractériser et quantifier les ARN messagers (le transcriptome) de manière à révéler, dans un tissu, dans un état et à un moment donné du développement, le niveau d'expression des gènes dont ils sont issus. Cela se traduit concrètement par extraire les ARNm, déterminer la qualité et la concentration des ARNm à l’aide d’un bioanalyzer, réaliser les biopuces à ADN, scanner les lames, extraire les données via Feature Extraction pour ensuite les analyser grâce au logiciel Arraystar. Les données peuvent être illustrées sous forme de nuages de point, de cartes thermiques et de diagramme de Venn.
«Network Analyst» et «Ingenuity Pathway Analysis» pour l’analyse de vos données
de profilage génique, Sergio Cortez Ghio
Résumé: Je vous présente deux outils bio-informatiques intéressants pour faire une
analyse complète de vos données de profilage génique. «Network Analyst» est une
plateforme web qui permet de facilement déterminer quels gènes sont statistiquement
significativement différentiellement exprimés dans une condition expérimentale
donnée. «Ingenuity Pathway Analysis» est un logiciel qui permet de générer des
interactomes fonctionnels en plus d'offrir d’autres fonctions excitantes pour une analyse
ontologique avancée.
15h10
15h20
15h30
Le comité étudiant vous remercie pour votre participation et remercie tous les
présentateurs de la journée ! Nous souhaiterions recevoir les bons coups des membres de l’Axe (gagnants de bourses de recherche et de voyage, récents articles publiés, gagnants de différents concours et présentations) afin de les publiciser sur les réseaux sociaux. Vous pouvez envoyer vos bons coups, idéalement avec photos, aux différents responsables des réseaux sociaux pour le comité étudiant qui sont répartis dans les différents sites. À HSS : [email protected] et [email protected] À HEJ : [email protected] et [email protected] À HSFA : [email protected]
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