Ancien lauréat
Prix de doctorat du CRSNG de 2005

Patrick Seale

Biologie moléculaire

McMaster University

Au début de ses travaux de doctorat à la McMaster University, Patrick Seale a observé avec étonnement les maigres souris qu'il avait élevées. Leurs muscles étaient minuscules et ils ne se régénéraient pas quand les souris se blessaient ou vieillissaient. Il manquait quelque chose aux souris, quelque chose de microscopique : le gène Pax7. Celui-ci avait été supprimé par la technique d'inactivation de gène.

Pour M. Seale, la découverte de ce lien entre gène et muscle a été un moment culminant, son eurêka en quelque sorte, un moment qui pourrait un jour transformer la vie de milliers de personnes souffrant des effets des maladies dégénératives et du vieillissement sur les muscles, voire entrouvrir la porte à une approche nouvelle, et probablement controversée, permettant d'améliorer la performance des athlètes.

Comme l'explique Patrick Seale, lauréat d'un Prix de doctorat du CRSNG de 2005, l'un des prix les plus prestigieux accordés au Canada aux étudiants au doctorat, « le gène Pax7 n'avait jamais été associé auparavant à la régénération musculaire. La découverte de ce rôle crucial a manifestement été le fait saillant de mes recherches doctorales et m'a inspiré à poursuivre une carrière de chercheur universitaire. »

Nos muscles contiennent des cellules souches spécialisées appelées cellules satellites. Quand elles sont activées par l'exercice, les blessures ou la maladie, ces cellules satellites produisent la majeure partie des cellules musculaires qui réparent les tissus endommagés. Toutefois, les mécanismes génétiques et moléculaires de cette transformation demeurent un mystère.

M. Seale a commencé à cartographier cette terra incognita biologique en 2000 lorsqu'il a identifié le gène Pax7 comme marqueur de ces cellules satellites. Peu après, il a fait une découverte révolutionnaire : lorsque ce gène est absent chez la souris, les cellules satellites ne se développent pas, un constat qui a fait la manchette de la revue Cell.

Alors qu'ils étaient sur le point d'élucider le mystère du mécanisme de régénération des cellules musculaires, M. Seale et son directeur de thèse, M. Michael Rudnicki, ont ensuite découvert que la protéine codée par le gène Pax7 agit comme commutateur moléculaire pour convertir des cellules souches adultes (un type de cellules souches plus primitif et largement présent dans le corps) en cellules satellites musculaires. C'était la première fois que l'on déterminait le rôle des cellules souches adultes dans la réparation des tissus musculaires.

Patrick Seale et un stagiaire postdoctoral du laboratoire ont démontré que les protéines appelées Wnts peuvent activer les cellules souches adultes pour qu'elles déclenchent le gène Pax7 et se transforment en cellules musculaires, ce qui ouvre d'intéressantes avenues cliniques.

« Comme la protéine Wnts peut être synthétisée et pourrait être administrée comme médicament, elle offre beaucoup de promesses thérapeutiques pour stimuler la régénération des muscles et traiter les patients atteints de maladies comme la sclérose latérale amyotrophique (SLA) ou la dystrophie musculaire de Duchenne », déclare M. Seale, de son laboratoire au Dana-Farber Cancer Institute à Boston, où il est actuellement stagiaire postdoctoral.

Bien que, selon M. Seale, les applications cliniques ne soient pas pour demain, ces découvertes ont incité M. Rudnicki, maintenant à l'Institut de recherche en santé d'Ottawa, à fonder une nouvelle entreprise basée à Ottawa, StemPath, pour développer davantage les techniques thérapeutiques basées sur les cellules souches, y compris les cellules en cause dans la régénération musculaire.

Même si les chercheurs désirent avant tout trouver des moyens de traiter les maladies, les athlètes d'élite pourraient également profiter de ces résultats.

« À long terme, l'application de ces résultats dans le but d'obtenir une plus grande performance musculaire chez les athlètes sera certainement un enjeu », prévoit M. Seale.

Pour le moment, il délaisse les muscles pour étudier les gras. À l'Institut Dana-Farber, il étudie les origines des nouvelles cellules adipeuses dans le développement de l'obésité et des diabètes de type II.