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Un investissement du gouvernement du Canada appuie la recherche sur le cancer dans le domaine de la génétique

De nouveaux outils logiciels pour les données volumineuses à l’appui de la recherche de pointe sur le cancer

Le 30 avril 2014 – Ottawa

Les technologies de pointe actuelles en analyse génétique ont créé des quantités presque inimaginables de données, mesurées en « pétaoctets », un pétaoctet étant un million de milliards d’octets. Les chercheurs en génomique souhaitent analyser ces données et identifier les indices génétiques qui pourraient mener à de nouvelles façons de prévenir ou de guérir le cancer. Un tel effort, cependant, nécessite des milliers d’ordinateurs de haute performance travaillant en tandem, ainsi que des outils logiciels – encore à développer – pour coordonner un exercice aussi redoutable et complexe.

Le gouvernement du Canada a annoncé aujourd’hui un financement de 7,3 millions de dollars pour une collaboration sans précédent – à la fois au Canada et à l’échelle internationale – afin de développer des outils qui permettront expressément de manipuler de grandes quantités de données afin de trouver des thérapies pour vaincre le cancer.

Appuyés par l’entremise des subventions Frontières de la découverte du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), les chercheurs mettront au point de nouveaux outils logiciels puissants afin d’analyser les données génétiques de milliers de cas de cancer pour en apprendre davantage sur la manière dont le cancer se développe et sur les traitements les plus efficaces. Le cœur de ce projet sera une nouvelle installation d’informatique en nuage, le collaboratoire sur le génome du cancer, qui pourra traiter les profils génétiques recueillis par l’International Cancer Genome Consortium (ICGC) des cancers affectant quelque 25 000 patients dans le monde. Les nouveaux outils puissants d’exploration de données devraient être disponibles en 2015 pour les essais bêta qui seront réalisés par d’éminents chercheurs en génomique du cancer et en respect de la vie privée. Les chercheurs de l’ensemble du milieu de la recherche devraient avoir accès au centre en 2016. Ils seront en mesure de formuler des questions sur les risques de cancer, la croissance tumorale et les traitements pharmacologiques, et d’extraire des analyses de ces données.

Les faits en bref

  • Le CRSNG a lancé ce partenariat sans précédent entre les organismes subventionnaires fédéraux, notamment Génome Canada, la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) et les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC).
  • L’ICGC, qui est basé à Toronto et qui regroupe des chercheurs issus de quelque 16 organismes du monde entier, fournira un important don initial de données génomiques et la University of Chicago fournira des ressources informatiques pour le projet.
  • L’ICGC est le programme mondial le plus ambitieux qui a pour objectif de produire un catalogue des altérations génomiques spécifiques des organismes cancéreux. Son but sur 10 ans est de caractériser le matériau génétique des tumeurs chez 500 patients pour chacun des principaux types de cancers.

Citations

« Le gouvernement effectue des investissements sans égal dans les sciences et la technologie afin de créer des emplois, de renforcer l’économie et d’améliorer la qualité de vie de la population canadienne. L’investissement dans ce nouvel outil de pointe puissant permettra aux chercheurs canadiens et étrangers de faire avancer de manière considérable notre compréhension des causes du cancer. »
- Ed Holder, ministre d’État (Sciences et Technologie)

« La capacité de gérer et d’analyser de grands volumes de données transforme la façon dont nous faisons la recherche, et ouvre de nouvelles possibilités dans un large éventail de domaines. Le CRSNG et ses partenaires – les Instituts de recherche en santé du Canada, Génome Canada et la Fondation canadienne pour l’innovation – travaillent ensemble pour mettre les expertises en science, en génie, en santé et en génomique au service du développement d’outils uniques qui permettront d’accroître notre capacité de recherche. Je tiens également à souligner l’appui précieux fourni par la University of Chicago à ce projet. »
- Janet Walden, chef des opérations, CRSNG

« Ce projet est un excellent exemple du leadership international du Canada dans la recherche en génomique. Grâce à un investissement fédéral soutenu et à un vaste partenariat national et international, le Canada est en mesure de produire les connaissances, les découvertes et les outils basés sur la génomique qui sont indispensables pour prévenir et guérir le cancer. »
- Pierre Meulien, président et chef de la direction, Génome Canada

« Avoir la capacité de recueillir, de gérer, d’analyser, d’interpréter, de partager et d’archiver des données volumineuses signifie que l’on dispose de l’infrastructure numérique de pointe pour être en mesure de le faire. L’investissement de la FCI dans ce projet offrira les outils informatiques nécessaires pour libérer le potentiel incroyable que recèlent ces données génétiques pour la recherche sur le cancer. »
- Gilles Patry, président-directeur général, Fondation canadienne pour l’innovation

« Les IRSC sont fiers de collaborer avec le CRSNG, Génome Canada et la FCI dans le cadre d’un projet transformateur visant à faire progresser la science des données volumineuses dans la recherche en génomique du cancer. Ensemble, les bailleurs de fonds de la recherche travaillent à la limite de leurs mandats respectifs pour relever les défis des données volumineuses. Grâce à ce projet, le Canada pourra montrer au monde comment la puissance des outils de la génomique permet de relever le défi des données volumineuses en ouvrant de nouvelles perspectives sur les causes du cancer et les options thérapeutiques. »
- Dre Jane Aubin, chef des affaires scientifiques et vice-présidente à la recherche et à l’application des connaissances, IRSC

« Le Canada et de nombreux autres pays ont déjà investi des ressources considérables dans le séquençage de milliers de génomes du cancer, mais jusqu’à présent il n’y a pas eu de plan à long terme viable pour stocker les données brutes de séquençage sous une forme facilement accessible à la communauté des chercheurs. Le collaboratoire sur le génome du cancer ouvrira aux chercheurs des petits et grands laboratoires cette masse de données d’une extrême importance, leur permettant d’éclairer sous un jour nouveau les causes du cancer et de développer des façons novatrices de diagnostiquer et de gérer la maladie. »
- Lincoln Stein, directeur, Programme d’informatique et de bio-informatique, Institut ontarien de recherche sur le cancer, et professeur au Département de génétique moléculaire, University of Toronto

Liens connexes

L'initiative Frontières de la découverte

Contacts

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Directeur des communications et des affaires parlementaires
Cabinet du ministre d’État (Sciences et Technologie)
Tél. : 613-943-6177

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Tél. : 613-943-2502; 1-800-328-6189
Courriel : media-relations@ic.gc.ca

Martin Leroux
Agent des relations avec les médias et des affaires publiques
Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada
Tél. : 613-943-7618
Courriel : media@nserc-crsng.gc.ca

Andrea Matyas
Directrice des Communications
Génome Canada
Tél. : 613-751-4460, poste 231
Cell. : 613-790-0106

Yves Melanson
Coordonnateur, Relations avec les médias
Fondation canadienne pour l’innovation
Tél. : 613-996-3160
Courriel : yves.melanson@innovation.ca

Relations avec les médias
Instituts de recherche en santé du Canada
Tél. : 613-941-4563
Courriel : relationsaveclesmedias@cihr-irsc.gc.ca

Fiche de renseignements

Financement du projet

Financement par le gouvernement du Canada :

  • CRSNG : 3,1 M$
  • Génome Canada : 2,0 M$
  • Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) : 1,3 M$
  • Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) : 0,9 M$

Total : 7,3 M$

Partenaire offrant une contribution non financière :

  • University of Chicago : 0,5 M$

Description du projet

Ce projet permettra la mise en place d’un centre unique d’informatique en nuage grâce auquel les chercheurs travailleront avec l’ensemble de données le plus vaste et le plus exhaustif au monde sur le génome du cancer. Grâce aux installations du collaboratoire sur le génome du cancer, les chercheurs pourront réaliser des opérations complexes d’extraction et d’analyse sur 10 à 15 pétaoctets de données sur les séquences du génome du cancer et l’information clinique connexe sur les donneurs.

En utilisant des techniques avancées de marquage des métadonnées et de suivi de la provenance, et grâce à des logiciels de gestion du flux de travail, les chercheurs pourront réaliser des pipelines d’analyse complexes, créer des traces reproductibles de chaque étape de calcul et mettre en commun les méthodes et les résultats. Il s’agit d’une véritable révolution par rapport aux techniques actuelles d’analyse génomique. Au lieu de passer des semaines à télécharger des centaines de téraoctets de données depuis un dépôt central avant de commencer les calculs, les chercheurs pourront dorénavant télécharger leurs logiciels d’analyse dans le nuage du collaboratoire, les faire fonctionner dans le nuage, puis télécharger les résultats compilés de manière sécurisée.

Comme les données génétiques utilisées par le collaboratoire sont très détaillées et permettraient l’identification des personnes, les questions de confidentialité sont au cœur de la conception du projet. Une équipe spéciale d’informaticiens étudiera les moyens de protéger la vie privée de toutes les personnes dont les données sont analysées. On recourra notamment à des techniques visant à rendre anonymes les profils génétiques sans la perte de détails qui rendrait les profils trop vagues, ainsi qu’à des techniques pour structurer les demandes des chercheurs en santé afin qu’elles puissent être traitées par l’entremise de sites de stockage sécurisé de données.

Avantages pour la recherche en informatique

Si l’informatique en nuage n’est pas une idée nouvelle, c’est tout un défi que de mettre à la disposition des chercheurs de 10 à 15 pétaoctets de données partagées dans un tel environnement. Dans le cadre de ce projet, on développera et mettra en place des interfaces de programmation d’applications (API) qui permettront d’accéder à de vastes ensembles de données partagées d’une manière efficace et rétrocompatible. Le projet accélérera également les travaux dans divers domaines, notamment l’indexation, la recherche, la compression et la cryptographie, ce qui aura des retombées pour la recherche dans d’autres domaines des sciences naturelles axés sur les données, par exemple le métabolisme cellulaire, l’astrophysique, la météorologie et la géologie.

Avantages pour la recherche sur le cancer

Le cancer est une maladie du génome dans lequel une accumulation d’altérations génomiques conduit à une croissance cellulaire non régulée. Responsable de plus de 70 000 décès par an, le cancer est la première cause de mortalité au Canada. La plupart des patients atteints de cancer sont traités selon des thérapies classiques basées sur l’emplacement anatomique de la tumeur, le tissu d’origine et le stade de la maladie. Comme chaque tumeur est différente au niveau moléculaire, la réponse aux traitements classiques est très variable. Afin d’adapter les thérapies au profil génomique de la tumeur de chaque patient, les chercheurs ont besoin d’un catalogue complet des modifications moléculaires qui surviennent lors de la formation de tumeurs malignes, et de modèles qui décrivent comment ces altérations interagissent pour influer sur le développement de tumeurs.

L’International Cancer Genome Consortium représente le plus grand effort mondial coordonné pour produire ce catalogue des génotypes. Son objectif sur 10 ans est de caractériser le matériel génétique des tumeurs chez 500 patients pour chacun des principaux types de cancers. À ce jour, le consortium a collecté, analysé et publié les données de plus de 8 500 donneurs, générant environ 1,5 pétaoctet de données. Lorsque le projet sera terminé en 2018, il comprendra plus de 50 000 génomes individuels, représentant de 10 à 15 pétaoctets de données.

À propos du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada

Le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) est un organisme fédéral qui aide à faire du Canada un pays de découvreurs et d’innovateurs. Il appuie près de 30 000 étudiants de niveau postsecondaire et stagiaires postdoctoraux dans leurs études supérieures. Le CRSNG fait la promotion de la découverte en offrant un appui financier à quelque 12 000 professeurs chaque année et favorise l’innovation en incitant plus de 2 400 entreprises canadiennes à investir dans les projets de recherche des établissements postsecondaires et à y participer.

À propos de Génome Canada

This link will take you to another Web site Génome Canada est une société sans but lucratif qui investit dans la recherche en génomique afin de procurer des avantages économiques et sociaux à la population canadienne. Génome Canada bâtit des ponts entre les pouvoirs publics, les milieux universitaires et l’industrie pour mettre en place une entreprise publique-privée d’innovation, fondée sur la génomique et centrée sur les secteurs clés des sciences de la vie dans l’économie. Elle forme des partenariats pour investir dans des projets de recherche à grande échelle, les gérer et transformer les découvertes en débouchés commerciaux, en nouvelles technologies, applications et solutions.

À propos des Instituts de recherche en santé du Canada

Les This link will take you to another Web site Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) sont l’organisme du gouvernement du Canada chargé d’investir dans la recherche en santé. Leur objectif est de créer de nouvelles connaissances scientifiques et d’en favoriser l’application en vue d’améliorer la santé, d’offrir de meilleurs produits et services de santé, et de renforcer le système de soins de santé pour les Canadiens. Composés de 13 instituts, les IRSC offrent leadership et soutien à plus de 13 200 chercheurs et stagiaires en santé dans tout le Canada.

À propos de la Fondation canadienne pour l’innovation

La This link will take you to another Web site Fondation canadienne pour l’Innovation (FCI) procure aux chercheurs les outils dont ils ont besoin pour voir grand et innover. Ses investissements dans des installations et de l’équipement de pointe permettent aux universités, aux collèges, aux hôpitaux de recherche et aux établissements de recherche à but non lucratif du Canada d’attirer et de retenir le meilleur talent au monde, de former la prochaine génération de chercheurs, d’appuyer l’innovation dans le secteur privé et de créer des emplois de grande qualité qui renforcent l’économie et qui améliorent la qualité de vie de tous les Canadiens.

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