Lorsque Gurudeeban Selvaraj et Satyavani Kaliamurthi sont arrivés au Canada en 2020, ils n’avaient aucune idée qu’ils développeraient un vaccin contre la pandémie du millénaire.
Lorsque Gurudeeban Selvaraj et Satyavani Kaliamurthi sont arrivés au Canada en 2019, ils n’avaient aucune idée qu’ils créeraient à la fois un vaccin préventif et un médicament curant pour faire face à la plus grande pandémie du millénaire.
Sous le titre Mitacs Bourse de recherche Globalink les boursiers Selvaraj et Kaliamurthi avaient l’intention d’étudier au Canada pendant quatre mois et de rentrer chez eux en Chine en avril 2020. Cependant, avec l’apparition de la COVID-19 et des ordonnances de mise à l’abri sur place, ils se sont retrouvés à rester au Canada pendant une période prolongée et leur travail a pivoté de la recherche sur le cancer du poumon et du col de l’utérus à l’élaboration d’une solution au coronavirus.
Au début du confinement mondial, les restrictions de voyage en Chine ont laissé Selvaraj et Kaliamurthi bloqués loin de chez eux.
« Au mois de mars 2020, il y a eu un confinement soudain partout dans le monde, y compris à Montréal. En tant que visiteur universitaire, j’étais à la fois confus et effrayé par la situation. Les frontières du Canada et de la Chine ont été fermées et mon stage devait se terminer en avril 2020 », explique M. Selvaraj.
À mesure que les choses à l’étranger empiraient, les deux chercheurs ont discuté de solutions alternatives concernant leurs plans initiaux. Dans une tournure des événements, Selvaraj et Kaliamurthi ont tous deux obtenu une prolongation de Mitacs pour poursuivre leurs recherches et rester à Montréal. Cependant, en raison des mesures de distanciation sociale du Canada, Selvaraj et Kaliamurthi ont été forcés de mener la plupart de leurs recherches à partir de la maison. Heureusement, les deux chercheurs mènent des recherches informatiques et le développement de médicaments et de vaccins, tandis que des partenaires en Chine mènent les expériences de laboratoire.
« Le travail à domicile est faisable, car la plupart de nos travaux de calcul sont effectués sur des sites éloignés. L’analyse et la visualisation de nos résultats de modélisation sophistiqués peuvent être effectuées avec un ordinateur portable. Nous accédons à notre logiciel et nous exécutions nos simulations sur les grappes informatiques du CERMM et dans les installations de calcul de recherche avancée de Calcul Canada », explique Kaliamurthi.
Leur Bourse de recherche Globalink les bourses de Mitacs leur ont permis d’étudier au Centre de recherche en modélisation moléculaire (CERMM) de l’Université Concordia à Montréal, au Québec, dans le cadre d’un partenariat international en développement avec le Centre for Interdisciplinary Sciences – Computational Life Sciences, Henan University of Technology, Chine.
Parcours vers un vaccin contre la COVID-19
Au quotidien, le travail de Selvaraj et Kaliamurthi comprend le criblage et la modélisation virtuels, l’intelligence artificielle (IA) appliquée et les simulations moléculaires à grande échelle. Ensemble, ils ont des réunions virtuelles et travaillent sur leurs recherches en équipe avec l’aide du professeur Peslherbe.
« Il s’agit de la première recherche sur le développement de médicaments et de vaccins ciblant une maladie en cours à laquelle j’ai participé, explique M. Peslherbe. « C’est un domaine de recherche que nous avons renforcé au sein de mon groupe. Nous travaillons en chimie computationnelle depuis plus de 20 ans, et de plus en plus, nous nous orientons vers des applications biologiques et biomédicales. La recherche sur les coronavirus est une ligne de recherche que je m’attends à intensifier dans les prochains mois.
Selvaraj et Kaliamurthi utilisent également l’IA et la conception de la vaccinologie inverse pour accélérer le processus de recherche du vaccin COVID-19.
« Ce vaccin nous permettra de développer une réponse immunitaire durable indépendante de l’âge et du sexe », explique Kaliamurthi.
Le projet se concentre principalement sur une compréhension complète de l’enzyme principale du virus, qui a été signalée pour jouer un rôle important dans sa réplication dans le corps humain. Ce qui signifie que cette enzyme spécifique permet au virus de se multiplier et d’avancer rapidement. En utilisant une nouvelle méthodologie qui inclut l’IA et la modélisation structurelle du virus, Selvaraj et Kaliamurthi travaillent ensemble pour créer un vaccin fiable.
Différentes approches de recherche pour les mêmes défis
Bien que Selvaraj et Kaliamurthi travaillent tous deux à la mise au point d’un vaccin et d’un médicament covid-19 abordables et accessibles, ils utilisent différentes méthodes de recherche. Selvaraj examine les médicaments candidats potentiels pour cibler la protéase principale du virus à l’aide de simulations moléculaires, tandis que Kaliamurthi se concentre sur l’ingénierie inverse des vaccins pour identifier les aspects structurels des processus de réplication du virus.
« La conception de nouveaux médicaments et les approches appliquées en matière d’intelligence artificielle adoptées dans le cadre de ce projet devraient stimuler le développement rapide et rentable de nouveaux médicaments de remplacement. Et un objectif tout aussi important est d’identifier les médicaments qui peuvent être réutilisés pour lutter contre COVID-19 », explique Selvaraj.
Traditionnellement, les scientifiques utilisent un virus entier pour immuniser. La vaccinologie inverse fournit une méthode scientifique alternative où les chercheurs exploitent les informations structurelles du virus pour produire un vaccin.
« Par rapport à la vaccinologie conventionnelle, la vaccinologie inverse produit des vaccins qui sont très efficaces, opportuns et rentables. Le projet devrait ouvrir de nouvelles voies dans le développement de vaccins contre le virus sans précédent DU SRAS-CoV-2 », a déclaré Kaliamurthi.
En s’appuyant sur son expérience dans la recherche sur le cancer du col de l’utérus, Kaliamurthi a pu s’adapter facilement à la recherche sur les vaccins contre la COVID-19 en raison de la nature similaire à sa recherche précédente sur les vaccins contre le papillome du col de l’utérus, une infection qui peut transformer les cellules du col de l’utérus en cellules cancéreuses pré-cervicales. De même, les recherches antérieures de Selvaraj sur la conception d’un nouveau médicament pour le cancer du poumon et les affections respiratoires l’ont aidé dans sa recherche sur la conception et le développement de médicaments COVID-19.
Compte tenu des connaissances actuelles sur la COVID-19, il est important de diversifier autant que possible les initiatives de recherche afin d’utiliser toutes les ressources disponibles pour lutter contre le virus.
Une lueur d’espoir
La pandémie de COVID-19 a motivé Selvaraj et Kaliamurthi à utiliser leurs connaissances et leurs compétences pour développer des solutions à un nouveau défi ; et leur amour de la science et des compétences leur a donné la motivation et les connaissances nécessaires pour aider à faire face à cette crise mondiale.
« Ma mère m’a toujours encouragée à me concentrer sur des sujets scientifiques et d’histoire parce que les deux sujets sont très mêlés au patrimoine, aux habitudes et aux milieux de vie », explique Kaliamurthi.
Grâce à leurs efforts combinés, la lutte contre la pandémie vient d’un endroit profondément personnel qui accélère encore leur détermination, leur persévérance et leur propension à l’innovation.
« Ma passion pour la recherche biomédicale, les encouragements de mes professeurs, le soutien de mes amis et de ma femme, et ma responsabilité sociale en tant que scientifique m’ont tous motivé à mener des recherches sur la COVID », explique Selvaraj.
Les programmes de Mitacs reçoivent du financement de plusieurs partenaires partout au Canada. Nous remercions le gouvernement du Canada, le gouvernement de l’Alberta, le gouvernement de la Colombie-Britannique, Research Manitoba, le gouvernement du Nouveau-Brunswick, le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador, le gouvernement de la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation Î.-P.-É., le gouvernement du Québec, le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies et le gouvernement de la Saskatchewan de nous avoir aidés à favoriser l’innovation et la croissance économique partout au pays.
Avez-vous un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si c’est le cas, communiquez avec Mitacs dès aujourd’hui pour discuter des possibilités de partenariat : BD@mitacs.ca.
Partager la publication :
Mitacs
Mitacs donne des ailes à l’innovation canadienne grâce à des partenariats efficaces qui débouchent sur des solutions à nos problèmes les plus pressants. En favorisant la croissance économique et la productivité, nous produisons des changements concrets pour améliorer la qualité de vie de l’ensemble de la population canadienne.
