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mars 2020

Les cannabinoïdes peuvent-ils pousser dans des algues? Selon une équipe de recherche appuyée par Mitacs, la réponse est oui!

Coup d'oeil
L’équipe

Algae-C, la professeure Isabel Desgagné-Penix de l’Université du Québec à Trois-Rivières et une équipe de chercheurs Mitacs Accélération

Le défi

Faire pousser des cannabinoïdes en dehors des plants de cannabis

La solution

Créer un bouillon de culture pour les cannabinoïdes dans des algues

Le résultat

Une manière durable, sans déchet et à bas prix de faire pousser des cannabinoïdes

Et ensuite?

La production de produits cannabinoïdes à grande échelle

Le processus d’ingénierie métabolique consiste à extraire des plants de cannabis les gènes responsables de la production de cannabinoïdes, puis à les insérer dans des algues, créant ainsi un bouillon de culture pour les cannabinoïdes dans ces algues.

La professeure Isabel Desgagné-Penix et son équipe de l’Université du Québec à Trois-Rivières ont été les premiers à démontrer que les cannabinoïdes pouvaient pousser avec succès dans des microalgues à l’aide d’un processus appelé ingénierie métabolique.

Le processus d’ingénierie métabolique consiste à extraire des plants de cannabis les gènes responsables de la production de cannabinoïdes, puis à les insérer dans des algues, créant ainsi un bouillon de culture pour les cannabinoïdes dans ces algues.

Ces travaux révolutionnaires sont réalisés en collaboration avec Algae-C, la plus grande entreprise de recherche en biosynthèse des algues d’Amérique du Nord, qui se prépare à amener la recherche de Mme Desgagné-Penix vers des tests à grande échelle pour la commercialisation.

Cette collaboration a commencé par une expérimentation réussie de six mois visant à produire à petite échelle un précurseur de cannabinoïde dans des microalgues. Afin de passer à l’étape supérieure, la recherche avait besoin de davantage d’équipement, de ressources, de financement et de talent. C’est ainsi que la collaboration avec Mitacs a débuté via le programme Accélération. Par son entremise, un groupe d’étudiants postdoctoraux mène cette recherche en partenariat avec Algae-C.

« Ce projet est en constante évolution, ce qui entretient ma motivation. C’est une application pratique de connaissances théoriques », explique Nikunj Sharma, l’un des stagiaires de recherche.

Aux côtés de son équipe de stagiaires financés par Mitacs, Mme Desgagné-Penix a démontré leur capacité à isoler et à produire des cannabinoïdes dans des algues en laboratoire.

Quel est l’impact de ce type de production de cannabinoïdes?

Le processus d’ingénierie métabolique requiert moins de lumière, de nutriments et d’espace que le cannabis cultivé de manière traditionnelle, cela permet donc de réduire l’empreinte écologique. De plus, comme le processus d’ingénierie métabolique nécessite moins de ressources pour la production et réduit les coûts des intrants, il devrait permettre à terme de faire baisser le prix des cannabinoïdes, en les rendant, ainsi que leurs potentiels bienfaits pharmaceutiques, plus accessibles à un public plus large.

Mme Desgagné-Penix a par ailleurs pu constater la valeur de l’impact de cette collaboration sur son équipe de chercheurs, au-delà de la production de cannabinoïdes en elle-même.

La valeur d’un partenariat d’apprentissage intégré au travail

« Les chercheurs vivent une expérience formidable. C’est une expérience très concrète avec Algae-C. Le PDG d’Algae-C, Mather Carscallen, Ph. D. nous rend souvent visite et il est très proche de l’équipe. Les étudiants prennent connaissance des pressions liées au travail dans cette industrie. Chaque semaine, nous organisons des réunions d’équipe et les chercheurs sont informés de ce qui se passe dans l’entreprise au-delà de leur recherche, des achats au financement. Il s’agit vraiment d’une collaboration exceptionnelle entre les secteurs privé et postsecondaire. »

Mather Carscallen, qui prévoit construire une nouvelle infrastructure de recherche dans l’année à venir, partage ce sentiment : « Le projet ne pourrait pas mieux se passer. Nous sommes très en avance sur le calendrier et c’est uniquement grâce au travail acharné et au dévouement d’Isabel et de son équipe. C’est une équipe unique de chercheurs et c’est une chance pour nous d’avoir pu collaborer avec eux via Mitacs. Ce projet et notre entreprise seraient loin d’atteindre de tels résultats sans ce partenariat avec Mitacs. »

Chaque fois qu’un jalon du projet est franchi, l’humeur est festive et l’équipe célèbre souvent l’occasion en allant souper avec le PDG d’Algae-C qui en profite pour les féliciter pour leur travail assidu. Comme Mme Desgagné-Penix l’explique : « Qu’il s’agisse d’étudiants de premier cycle ou au doctorat, cette reconnaissance et cette célébration sont très formatrices. Cela leur donne l’énergie de continuer. »

L’équipe de stagiaires étudiants de Mme Desgagné-Penix lui a témoigné sa reconnaissance en retour en déposant sa candidature pour le Prix Mitacs 2019 pour leadership exceptionnel — professeure. Les étudiants ont écrit des lettres de recommandation qui décrivaient leur professeure comme un modèle au sein de la communauté, un terme que Mme Desgagné-Penix a tôt fait de rejeter.

Faire figure d’exemple

« Je ne me considère pas comme un modèle. Je ne connais que mon histoire : un parcours qui ne m’a pas directement menée à l’université ou à la recherche scientifique. J’ai toujours pensé que les chercheurs ressemblaient à Einstein : des hommes blancs en blouse de laboratoire. Je me disais “ça, ce sont de vrais scientifiques!”. Il a fallu que des gens croient en moi et me conseillent pour me montrer que j’avais aussi ma place dans le milieu universitaire. J’essaie à mon tour de jouer ce rôle de mentor pour les autres et de leur montrer qu’eux aussi ont leur place. »

C’est exactement ce que Mme Desgagné-Penix fera lors de l’Expo-Sciences Autochtone Québec, où des élèves de la cinquième à la douzième année issus de communautés autochtones de toute la province présenteront leurs projets scientifiques à plusieurs universités. L’objectif est de promouvoir les études postsecondaires, en particulier en sciences, auprès des communautés de Premières Nations et d’Inuits du Québec.

« C’est merveilleux de voir l’enthousiasme des étudiants », se réjouit Mme Desgagné-Penix. « Ils ont des étincelles dans les yeux. »

Lorsqu’on lui demande ce qui l’enthousiasme le plus dans son projet avec Algae-C, sa réponse est simple.

« Être à l’avant-garde de la science et disposer des moyens, de l’appui et des ressources nécessaires pour mener ces recherches est une expérience passionnante. Tous mes étudiants travaillent sur des projets très importants et ils voient immédiatement les répercussions qu’ils peuvent avoir. C’est une période très exaltante pour nous tous. »


Mitacs est financé par 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 la Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation PEI, le gouvernement du Québec, le gouvernement de la Saskatchewan et le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador.

Êtes-vous confronté à un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si tel est le cas, contactez Mitacs aujourd’hui pour discuter des opportunités de partenariat : BD@mitacs.ca