Projets novateurs réalisés

Explorez les technologies virtuelles à distance utilisant l’interférométrie à très longue base en temps réel (VLBI)

Ce programme consolidera le leadership canadien en interférométrie à très longue base (VLBI), une technologie clé en radioastronomie et géodésie. En partenariat avec Thoth Technology Inc., notre équipe de radioastronomes de premier plan (i) développera de nouvelles capacités pour compresser, transporter et traiter de grandes quantités de données entre des emplacements géographiquement distincts afin de permettre le VLBI en temps réel, et (ii) utiliser cette capacité pour effectuer des mesures astrométriques précises des rafales radio rapides (FRB) et des pulsars, ainsi que grâce à leurs propriétés de scintillation, Étudiez leur environnement local.

Le programme offrira plusieurs avantages considérables. Sur le plan scientifique, les avancées du VLBI amélioreront la précision de la localisation des pulsars d’un ordre de grandeur et permettront une localisation spatiale systématique des FRB. Le projet positionnera également l’Observatoire radio Algonquin du Canada comme le carrefour d’un nouveau réseau VLBI mondial à basse fréquence et Thoth Technology comme l’un des principaux fournisseurs mondiaux de VLBI pour de grands télescopes internationaux. Plus vaste encore, la prochaine génération de VLBI sera à la base du référentiel géodésique de haute précision sur lequel les véhicules autonomes s’appuieront. Ainsi, les avancées du VLBI pourraient avoir un impact profond sur presque tous les aspects de notre économie, de l’ingénierie et la construction au transport et à l’agriculture de précision.

Projet d’aquaculture du saumon atlantique de la baie de Placentia

L’Institut des pêches et de la marine de l’Université Memorial s’associe à Grieg Seafood, Terre-Neuve, pour offrir 9 stages aux étudiants de la promotion 2021 du Diplôme avancé en aquaculture durable. Le projet proposé vise à fournir des QG pour aider Grieg à optimiser les équipements et systèmes novateurs qui seront installés dans leur écloserie terrestre ainsi que dans leurs sites de cages marines. Grâce à ce stage, les étudiants auront l’occasion d’acquérir une expérience pratique grâce à l’exposition aux nouvelles technologies, aux défis opérationnels et à la recherche qui leur sera bénéfique dans leur future carrière.

Bonnes décisions, voix diverses : développer des outils pour une prise de décision équitable

Malgré l’importance des voix diverses dans la prise de décision communautaire, nous ne comprenons toujours pas pleinement comment soutenir une prise de décision éclairée de manière équitable et qui vise à faire avancer les agendas des groupes historiquement marginalisés. Nous nous appuierons sur les notions de représentation équitable et d’urbanisme pour définir une prise de décision équitable, identifier des méthodes d’éduction de valeur qui augmentent l’équité dans la prise de décision, et explorer des façons dont la technologie peut aider ce processus.
EcoPlan International (EPI), avec l’Université de la Colombie-Britannique (UBC) et l’Université Simon Fraser (SFU), proposent de mener des recherches pour nous aider à mieux comprendre ces problèmes et à créer des solutions qui soutiennent l’EPI dans la livraison de résultats de haute qualité à ses clients, tout en informant la planification et la prise de décision à travers le Canada.
La recherche proposée examine des techniques pour soutenir la prise de décision équitable et la planification de scénarios, ainsi que la mise en œuvre de ces outils dans le monde réel. Cette approche assure l’applicabilité de la recherche tant aux défis pratiques de l’EPI qu’à la littérature académique.

Système de suivi de la localisation des objets de location basé sur l’IoT

Le but de ce projet est d’ajouter une fonctionnalité à Rentrax afin que les propriétaires d’entreprises puissent suivre l’emplacement physique de leurs objets de location. L’appareil doit être assez petit pour être caché dans des objets de location comme les vélos. L’utilisation de la batterie de l’appareil doit être aussi faible que possible afin qu’il n’ait pas besoin d’être rechargé fréquemment. La localisation de l’appareil peut être envoyée en temps réel ou en recevant un signal ou un SMS et en envoyant la localisation. Le coût de réparation et d’exploitation de l’appareil devrait être raisonnable (coût fixe inférieur à 30 $ et coût d’exploitation inférieur à 5 $ par mois).

DARSA (Application logicielle radiologique assistée par apprentissage profond) : Approches innovantes d’apprentissage automatique pour détecter la pathologie dans les images

De nombreux aspects des soins de santé sont longs et sujets aux erreurs. Récemment, il y a eu de grands progrès dans l’utilisation de l’intelligence artificielle pour résoudre plusieurs problèmes. Un des meilleurs exemples est l’étiquetage d’images utilisant une approche de réseau de neurones appelée apprentissage profond. Des recherches récentes ont démontré que les approches d’apprentissage profond peuvent surpasser les radiologues humains experts lors du diagnostic de maladies par radiographie pulmonaire, dans certaines situations. Dans ce projet, nous utilisons un grand ensemble de radiographies pulmonaires comme banc d’essai et développons une nouvelle méthode de diagnostic radiologique par logiciel à l’aide de modèles d’apprentissage profond. Nous comparerons la qualité prédictive de nos modèles avec d’autres approches d’apprentissage automatique. Le résultat de cette recherche devrait être un nouveau système de diagnostic radiologique basé sur un logiciel, entraîné sur les radiographies thoraciques mais pouvant aussi être étendu à d’autres parties du corps.

Codage des engageurs bispécifiques des lymphocytes T dans le virus oncolytique vaccinia

Grâce à des stratégies d’ingénierie et de sélection, nous avons créé de nouveaux virus oncolytiques (OV) qui tuent le cancer, sélectifs pour les tumeurs mais incapables de croître dans des tissus normaux. Un élément clé de l’activité thérapeutique de cette classe de traitements est l’induction d’une réponse immunitaire antitumorale, qui peut être supprimée dans de nombreuses tumeurs. Une stratégie pour contourner ce problème est l’utilisation d’anticorps Bi-spécifiques à l’engageur des lymphocytes T (BiTE) capables de forcer la reconnaissance des cellules T et la destruction des cellules tumorales. Pour de nombreux BiTE en développement clinique, il existe des toxicités associées à l’administration systémique et des défis pour atteindre des concentrations locales suffisamment élevées dans les cancers solides. Pour Turnstone Biologics, nous allons concevoir des OV pour produire des BiTEs dans les tumeurs, où ces anticorps ne sont nécessaires qu’en concentrations picomolaires pour être efficaces. Nous prédisons que l’expression des BiTE à partir de nos puissants virus oncolytiques peut mener à de meilleurs résultats avec une réduction des toxicités hors cible.

Ingénierie du virus oncolytique vaccinia pour remodeler le microenvironnement tumoral et améliorer l’efficacité des thérapies combinées contre le cancer

Les virus oncolytiques (OV) sont des biothérapies prometteuses qui infectent et tuent sélectivement les cellules cancéreuses. L’efficacité de la thérapie virale oncolytique dépend de la réplication et de la diffusion efficaces du virus dans les tumeurs. Cependant, les tumeurs développent souvent une matrice extracellulaire dense (MCE) entourant leurs cellules qui offre une résistance à de nombreuses formes de thérapies contre le cancer, y compris les OV. Pour surmonter cette barrière, nous proposons de coder les OV avec des enzymes qui dégradent la MEC, de sorte qu’en cas d’infection des cellules cancéreuses, la barrière inhibitrice environnante de la MCE soit décomposée et que la propagation virale soit améliorée. De plus, la dégradation locale de la MCE tumorale profitera simultanément aux chimiothérapies et immunothérapies conventionnelles ciblant la tumeur. L’objectif principal de cette proposition sera d’identifier des enzymes dégradantes de la MCE adaptées qui synergisent avec le traitement par OV et de les adapter pour être exprimées à partir du virus. Ces virus serviront ensuite de plateforme pour se combiner avec d’autres charges utiles thérapeutiques, ce qui bénéficiera directement à leur transmission et à leur diffusion dans toute la tumeur.

Ingénier des thérapies anticancéreuses à base de virus pour stimuler une réponse immunitaire anticancéreuse systémique

Un domaine en rapide évolution des thérapies contre le cancer est l’immunothérapie, qui vise à stimuler une réponse immunitaire ciblée contre le cancer chez les tumeurs. Les thérapies virales réplicatives sont une immunothérapie nouvelle et de pointe qui a montré des résultats cliniques prometteuses. Turnstone Biologics a développé un nouveau virus cancérigène capable de livrer plusieurs charges utiles afin d’améliorer davantage les effets anticancéreux du virus dans le microenvironnement tumoral. Le choix des bonnes charges utiles jouera un rôle clé dans la détermination de l’efficacité du virus dans le traitement d’un large éventail de patients. Mon projet vise à concevoir un nouveau virus délivrant une combinaison de charges utiles immunostimulantes pour déclencher une réponse immunitaire anticancéreuse plus puissante. La génération du virus candidat sera générée à l’aide d’une technologie de génie génétique de pointe. La synergie de ces nouveaux virus oncolytiques développés avec d’autres immunothérapies cliniquement pertinentes existantes sera également examinée. Le travail proposé devrait faciliter le développement de nouveaux candidats viraux cliniques pour les biologiques Turnstone.

Façonner l’immunogénicité et l’efficacité du virus oncolytique vaccinia par la libération programmée de particules d’ARN contenant des virus actives et auto-amplificatives

Dans ce projet, un virus oncolytique sera généré combinant le profil de sécurité du virus vaccinia avec le pouvoir immunostimulant des vaccins à ARN. Actuellement, les génomes d’ARN des alphavirus sont utilisés avec succès pour coder des protéines contre lesquelles être vaccinés. Leur organisation génomique spéciale et leur composition leur permettent de s’auto-amplifier à l’intérieur d’une cellule. Cette réplication alerte à son tour le système immunitaire de la cellule hôte tout en créant une abondance non seulement de l’antigène contre lequel être vacciné, mais aussi de protéines thérapeutiquement actives, par exemple des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires, qui peuvent être libérées vers les cellules voisines. Le génome ARN du virus Semliki-Forest a été codé dans l’ADN-génome du virus vaccinia de manière à être directement emballé en particules dites virales et transporté vers les cellules environnantes. Comme le virus vaccinia a plusieurs moyens de se cacher du système immunitaire, une cellule cancéreuse infectée libère donc de nombreuses particules capables de transduire les cellules cancéreuses non infectées et d’activer le système immunitaire. Finalement, l’infection initiale sera éliminée avec les cellules tumorales restantes. Le bénéfice pour Turnstone Biologics est donc la création d’un nouveau virus oncolytique amélioré, qui sera basé sur la plateforme virale propriétaire de Turnstone.

Étude du rôle des nouveaux inhibiteurs des protéines liant les acides gras (FABP) comme traitements des troubles anxieux

Les troubles anxieux et le stress chronique représentent d’importants fardeaux pour les soins de santé et l’économie à l’échelle mondiale. Environ 75% des Canadiens qui utilisent des services de santé pour une maladie mentale présentent des troubles anxieux pouvant toucher jusqu’à 10% de la population en termes de fréquence au cours de la vie. Malgré la forte prévalence des troubles liés à l’anxiété au Canada, il existe actuellement une gamme limitée d’interventions pharmacothérapeutiques efficaces. De plus, tous les médicaments anxiolytiques actuellement efficaces sont liés à des effets secondaires graves, notamment la dépendance et le sevrage, les troubles cognitifs et les symptômes métaboliques. Notre projet caractérise de nouveaux composés pharmacologiques qui inhibent une protéine appelée FAB-P. Cela peut moduler le système cannabinoïde naturel du cerveau. Ce composé démontre un fort potentiel comme médicament anxiolytique efficace avec moins d’effets secondaires que les anxiolytiques traditionnels. Fait remarquable, ces composés peuvent contourner les récepteurs cannabinoïdes dans le cerveau et produire des effets anxiolytiques sans les effets secondaires indésirables associés à d’autres médicaments et formulations de cannabis.

Blocage de l’assemblage des ancres glycosylphosphatidylinositol (GPI) pour inhiber la croissance et augmenter l’immunogénicité des agents pathogènes fongiques humains

Les agents pathogènes fongiques causent des infections invasives potentiellement mortelles chez l’humain. Malgré tous les traitements disponibles, les taux de mortalité demeurent inacceptablement élevés, équivalents aux décès causés par des maladies infectieuses telles que la tuberculose et le paludisme. De manière alarmante, l’émergence de champignons résistants aux médicaments réduit les options de traitement déjà limitées. Pour répondre aux besoins de nouveaux médicaments antifongiques, Amplyx Pharmaceuticals a développé fosmanogepix, un médicament qui attaque les champignons en bloquant leur capacité à construire leur paroi cellulaire, une structure nécessaire pour survivre et envahir l’humain. Pour mieux comprendre comment ce médicament fonctionne et la meilleure façon de l’utiliser, les objectifs de mon travail sont de (1) déterminer précisément comment ce médicament modifie la paroi cellulaire fongique, et (2) déterminer la structure de la cible directe du médicament, la protéine fongique Gwt1. Comprendre comment le fosmanogepix se lie à Gwt1 au niveau moléculaire aidera au développement de dérivés plus efficaces et causant moins d’effets secondaires chez les patients.

L’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique dans l’interprétation de la tachyarrythmie à grande complexité

La tachyarrythmie à large complexe (WCT) est une anomalie dans laquelle la fréquence cardiaque est élevée et la durée du complexe QRS est augmentée. Un électrocardiogramme (ECG) est un test simple et rapide utilisé pour examiner le fonctionnement du cœur, permettant ainsi de déterminer si un patient présente un rythme cardiaque anormal comme la WCT. Un diagnostic de WCT basé sur l’ECG peut être difficile, car il peut falloir beaucoup de temps et beaucoup d’expertise pour formuler une interprétation précise. Notre étude vise à utiliser l’apprentissage automatique profond pour développer un modèle ou un système d’intelligence artificielle (IA), entraîné à partir de données provenant d’une population de patients diagnostiqués avec une WCT. Un système d’IA performant peut rapidement analyser et interpréter les images ECG afin d’aider à orienter un diagnostic de WCT rapide et précis. À l’Institut du cœur de l’Université d’Ottawa, un système d’IA précis peut être bénéfique pour l’interprétation de l’ECG, notamment en ce qui concerne le diagnostic de la WCT.