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Tableau 3-8 : Initiatives horizontales

1. Nom de l’initiative horizontale : Initiative de R-D en génomique

2. Nom du ministère responsable : Conseil national de recherches du Canada

3. Activité de programme du ministère responsable : Recherche et développement

4. Date de début de l’initiative horizontale : Avril 1999

5. Date de fin de l’initiative horizontale : Mars 2011

6. Allocation fédérale totale (du début à la date de fin) : 234,1 M$

7. Description de l’initiative horizontale (y compris l’accord de financement) : L’Initiative de R-D en génomique a été lancée afin d’établir et de maintenir à l’intérieur des ministères fédéraux une capacité de recherche en génomique. Véritable technologie habilitante, la génomique met à la disposition des scientifiques de puissants outils et une information précise à l’appui des mandats opérationnels et sur laquelle les décisions en matière de politique et de réglementation peuvent être fondées. Les ministères et organismes fédéraux à vocation scientifique interagissent avec des partenaires, des parties intéressées et des clients afin que ces technologies et ces outils de base servent au développement d’applications à valeur ajoutée qui permettront au Canada de poursuivre sa priorité nationale et à l’administration fédérale de s’acquitter de son mandat, et qui appuient la création de richesse pour les Canadiens.

Les applications de cette technologie sont multiples : capacité de répondre à l’obligation internationale de procéder à des essais génomiques pour garantir l’accès à des produits canadiens aux marchés internationaux; capacité d’interpréter et d’analyser l’information génomique incluse dans l’information sur les produits fournie aux organismes de réglementation; développement d’essais et de produits s’appuyant sur les méthodes de la génomique pour améliorer la qualité de vie des Canadiens, assainir l’environnement et assurer la pérennité de l’activité humaine; certaines considérations socioéconomiques et éthiques liées à l’utilisation et à l’intégration de la génomique dans les soins de santé; activités visant à promouvoir un environnement durable; produits et applications industriels ou destinés aux consommateurs ainsi que la stimulation de l’accès des Canadiens à une information précise et compréhensible relative aux sciences génomiques.

8. Résultats partagés : Amélioration de la qualité de vie des Canadiens grâce à une amélioration de leur santé et de leur sécurité, à l’assainissement de l’environnement et au développement social et économique grâce à la construction et au maintien d’installations de recherche en génomique à l’appui des objectifs clés de la politique publique fédérale et plus particulièrement a) de renforcer l’innovation et d’assurer la pérennité des avantages qu’en tirent tous les Canadiens en centrant la recherche dans des domaines stratégiques d’intérêt national sur un plan économique et social (notamment la santé, l’environnement, les ressources naturelles et l’énergie, la sécurité); b) de promouvoir la compétitivité mondiale du Canada et d’étendre son influence internationale en facilitant la commercialisation du fruit des activités de recherche et en augmentation l’efficacité de la réglementation; c) de multiplier les débouchés économiques grâce à la R-D en établissant des collaborations entre entreprises, universités et organismes publics au Canada et à l’étranger.

9. Structure de gouvernance : Pour s’assurer que l’État canadien en obtient pour son argent, l’Initiative de R-D en génomique a établi un cadre de gouvernance permettant de consolider la responsabilisation et de s’assurer que les investissements font une différence véritable dans la vie des Canadiens. Un comité de coordination interministériel de la R-D en génomique de SMA a été créé pour superviser la gestion de l’Initiative fédérale de R-D en génomique et pour la coordonner. Ce comité s’assurer que des mécanismes efficaces d’établissement des priorités sont en place au sein des différents ministères et que les investissements sont bien orientés sur le plan stratégique, ciblant davantage de recherches fondamentales et de recherches appliquées dans les domaines où le Canada possède des atouts et où des possibilités sont présentes.

Le Comité s’assure également que les principes courants de gestion sont mis en œuvre et qu’il y a bien une collaboration horizontale entre les différents organismes partout où cela est pertinent et possible. Le Comité comprend des membres de chacune des organisations recevant des crédits ainsi qu’un représentant d’Industrie Canada.

Un groupe de travail interministériel (GTI) appuie les travaux du Comité. Il a pour mandat de formuler des recommandations et de prodiguer au Comité de coordination de SMA au sujet des priorités stratégiques et de la gestion globale de l’Initiative de R-D en génomique. Le GTI appuie également les efforts déployés pour répondre aux exigences liées à l’évaluation et à la production de rapports dans le cadre de l’Initiative. Le CNRC est l’organisme responsable de l’Initiative et son représentant occupe donc le poste de président du Comité de coordination et du groupe de travail.

10. Partenaires fédéraux

11. Activité de programme du partenaire fédéral

12. Noms des programmes des partenaires fédéraux

13. Total des fonds affectés (de la mise en œuvre à la clôture) (en millions de dollars)

14. Dépenses prévues en 2007-2008 (en millions de dollars)

15. Dépenses réelles en 2007-2008 (en millions de dollars)

16. Résultats prévus en 2007-2008

17. Résultats obtenus en 2007-2008

Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC)

Innovation et renouvellement

Projet canadien de génomique des plantes cultivées

71

6

6

voir ci-dessous

voir ci-dessous

Pêches et Océans Canada (POC)

Aquaculture

Programme de R-D en biotechnologie et génomique aquatiques

10,6

0,9

0,9

voir ci-dessous

voir ci-dessous

Environnement Canada (EC)

Les Canadiens adoptent des habitudes de consommation et de production durables.

Applications stratégiques de la génomique à l’environnement

12

1

1

voir ci-dessous

voir ci-dessous

Santé Canada (SC)

Produits de santé

Initiative de génomique de SC/ASPC

46

4

4

voir ci-dessous

voir ci-dessous

Conseil national de recherches du Canada (CNRC)

Recherche et développement

nitiative en génomique et en santé

71

6

6

voir ci-dessous

voir ci-dessous

Ressources naturelles Canada (RNCan)

Connaissance pour les Canadiens sur les ressources naturelles et la masse continentale

Initiative de R-D en génomique de RNCan‑SCF

23

2

2

voir ci-dessous

voir ci-dessous

Instituts canadiens de recherche en santé (ICRS)

S. o. – Allocation ponctuelle versée en 1999-2000 pour faciliter la création du Secrétariat de Génome Canada

S. o.

0,5

S. o.

S. o.

S. o.

S. o.

 

Total
234,1

Total
19,9

Total
19,9

 

 

18. Commentaires sur les écarts : S. o.

19. Résultats à être obtenus par des partenaires autres que fédéraux (le cas échéant) : S. o.

20. Personne-ressource :
Gary Fudge, ing.
Directeur, Initiatives horizontales des sciences de la vie
Conseil national de recherches du Canada
613-949-0542


 


16. Résultats attendus pour 2007-2008

17. Résultats obtenus pour 2007-2008

1. Des progrès commerciaux pertinents dans le domaine de la R‑D en génomique liée à la santé humaine (par exemple, tests génétiques, diagnostics, applications microbiennes de la génomique, traitement et prévention des maladies humaines comme le cancer et les maladies cardiovasculaires, et détection des pathogènes)

1.1 Les chercheurs ont découvert une nouvelle famille d’anticorps capables de jouer un rôle dans la prévention des invasions tumorales en bloquant la fonction de la clustérine sécrétée, une glycoprotéine associée au cancer humain et qui joue un rôle dans la survie ou la mort des cellules. En inhibant la fonction du gène dans les cellules cancéreuses, il est possible d’accroître l’efficacité de la réaction des cellules et leur sensibilité à la chimiothérapie et à d’autres thérapies médicamenteuses. Une société canadienne de biotechnologie, Alethia Biotherapeutics, a obtenu une licence du CNRC en 2007-2008 et a ainsi obtenu l’exclusivité des droits thérapeutiques et diagnostiques sur les anticorps spécifiques de la clustérine.

1.2 Le CNRC travaille actuellement au développement de dispositifs diagnostiques « tout-en-un », portatifs et efficaces, afin de détecter les pathogènes humains. L’objectif est de créer des outils diagnostiques peu coûteux qui pourront être produits industriellement pour des applications commerciales et qui permettront d’identifier rapidement les pathogènes humains et d’obtenir des lectures instantanées, éliminant les procédures de laboratoire conventionnelles souvent trop longues. Dans une première étape vers cet objectif, les chercheurs ont développé en 2007-2008 une « micropuce personnelle de détection », un dispositif miniature très puissant utilisé pour détecter et analyser simultanément de nombreux échantillons de protéines. Lorsque leur développement sera terminé, les micropuces personnelles de détection pourraient révolutionner la recherche en génomique et en protéomique en laboratoire et influer de manière encore plus importante sur la manière dont les chercheurs et cliniciens comprennent, diagnostiquent et traitent un large éventail de maladies ou de pathogènes, des substances allergènes gênantes aux pathogènes comme la salmonellose et E-Coli.

2. Augmentation de la valeur des cultures de céréales, de fèves de soya et de canola grâce à des améliorations de la qualité dans des domaines liés à l’adaptation des plantes, au stress biotique et abiotique (par exemple, résistance aux maladies, tolérance à la sécheresse et au froid) ainsi que du développement des semences et des métabolismes (liés notamment au contenu oléagineux pour les biocarburants et les applications nutraceutiques)

2.1 Une analyse fonctionnelle des processus de métabolisation et de développement des graines de Brassica (par exemple, le canola) a été entreprise afin d’améliorer la qualité de ces graines. Les chercheurs du CNRC ont ainsi découvert un gène capable de stimuler la productivité et la résistance du canola. Les séquences d’ADN suggèrent que ce gène, qui produit une hydroxystéroïde déshydrogénase (HSD), participe au métabolisme des stéroïdes et a un effet profond sur la croissance des plantes. Les chercheurs ont « surexprimé » le gène afin de créer des plantes « transgéniques » qui produisent des niveaux plus élevés que d’habitude de la protéine HSD. Les plantes obtenues étaient plus grandes, plus fortes et plus résistantes et produisaient davantage de graines. Leur rendement oléagineux moyen était supérieur de près de 23 % à celui des plantes de contrôle ordinaires. Cette découverte pourrait aider les cultivateurs canadiens de canola à accroître leur production d’huile pour des applications alimentaires et pour répondre à la demande croissante de biodiesel.

2.2 Le blé est la plus importante culture au Canada, recouvrant environ 9 millions d’hectares. La rouille brune, causée par Puccinia triticina, entraîne des pertes de rendement annuelles de l’ordre de 5 à 20 % et est la maladie la plus courante du blé partout dans le monde. AAC jouit d’une réputation exceptionnelle en ce qui concerne le contrôle génétique de la rouille brune, car en sa qualité de chef de file mondial de la recherche sur cette maladie, il a été à l’origine de la découverte de 30 des 59 gènes résistants à la rouille brune. Pour analyser génétiquement l’avirulence d’un échantillon de P. triticina, des groupes de liaison contenant des gènes avirulents et des marqueurs moléculaires ont été développés par les chercheurs du PCGPC d’AAC.En 2007, des marqueurs de répétition de séquence simple (SSR) ont été intégrés à ces liaisons. Le processus de fusion somatique du P. triticina a également fait l’objet de recherche pour la première fois au moyen d’une combinaison d’études au microscope par fluorescence et par éclairage à fond clair. Ces travaux d’avant‑garde aideront à expliquer comment l’important processus de recombinaison génétique asexuée prend place physiquement. La population de P. triticina au Canada en 2007 et au cours des années précédentes a été répertoriée afin d’en établir la virulence et des marqueurs SSR ont été récemment développés afin de déterminer le lien entre les phénotypes de virulence et afin de suivre le développement et de retracer l’origine des nouvelles races ou des races émergentes. Ces données contribueront à expliquer la structure de la population de cet important pathogène du blé et donneront des indices sur l’évolution des différents phénotypes de virulence nord-américains.

2.3 En 2007-2008, les chercheurs d’AAC ont identifié un gène clé, le Lhk1, qui permet aux légumes d’absorber des bactéries permettant de fixer l’azote. Grâce à cette découverte, les chercheurs d’AAC pensent pouvoir développer un moyen pour transférer la capacité de fixer l’azote à des cultures autres que maraîchères. Cette percée pourrait permettre de remplacer certains engrais industriels par des solutions à la fois écologiques et rentables, ce qui pourrait engendrer d’énormes retombées environnementales et économiques au Canada. L’azote constitue plus de 80 % de l’atmosphère terrestre et est essentiel à la croissance de tous les organismes vivants. Toutefois, la plupart des plantes et des animaux ne peuvent absorber directement l’azote présent dans l’atmosphère. Celui-ci doit être auparavant intégré dans des composés organiques par un processus de fixation biologique ou un autre processus naturel. En conséquence, les pratiques agricoles actuelles exigent l’épandage annuel d’environ 90 millions de tonnes d’engrais à base d’azote sur les terres agricoles. Même si ces engrais inorganiques donnent aux cultures les éléments nutritifs essentiels, certaines de ces pratiques entraînent des coûts énormes, surtout en raison de la quantité énorme d’énergie requise pour produire les engrais et de leur propension à ruisseler, ce qui contribue à la pollution de l’environnement. La fixation biologique de l’azote offre plus du double de la quantité d’azote produite industriellement aux écosystèmes naturels et agricoles d’une manière qui soit à la fois fiable et écologique. Si la capacité d’accueillir des bactéries fixant l’azote pouvait être étendue ne serait-ce qu’à une seule culture lucrative, comme le maïs ou le riz, il s’ensuivrait une deuxième « révolution verte » dont tous les producteurs et l’environnement bénéficieraient.

2.4 Le champignon du sol Sclerotinia sclerotiorum cause la moisissure blanche sur un large éventail de plantes de culture dont la fève de soya et le canola. Afin d’identifier les gènes qui sont essentiels à la pathogénicité et à la survie du champignon, les chercheurs d’AAC ont développé une méthode efficace de disruption génique du S. sclerotiorum au moyen du vecteur Agrobacterium tumefaciens. On prévoit que l’application de cet outil aux études génétiques moléculaires du S. sclerotiorum contribuera à une compréhension accrue des facteurs moléculaires qui contrôlent le développement de sa pathogenèse et de sa survie et qui pourraient être simulées pour mieux contrôler la maladie.

2.5 Le pathogène du sol Phytophthora sojae est la cause de la pourriture des racines et de la fonte des semis de la fève de soya. La compatibilité interraciale des cultivars entre le pathogène et son hôte est contrôlée par des gènes distincts. Ainsi, les gènes d’avirulence (Avr) de P. sojae peuvent restreindre le pathogène et déterminer quels cultivars de la fève de soya sont résistants ou vulnérables à la maladie. En 2007-2008, les chercheurs d’AAC ont identifié au moins trois gènes Avr différents du P. sojae,soit Avr1a, Avr3a et Avr3c. La découverte des gènes Avr mènera à une méthode plus rationnelle d’amélioration génétique, de diagnostic et de déploiement des cultivars et contribuera au contrôle de P. sojae dans les champs. Cette découverte mènera aussi à une meilleure compréhension des mécanismes de la maladie et de la manière dont elle peut être contrôlée.

2.6 Les semences constituent probablement le produit final le plus important de la culture des plantes. L’amélioration de la qualité des semences exige une compréhension totale de la manière dont les graines se développent, particulièrement au cours de leur phase de maturation. Les protéines de réserve des semences sont les marqueurs de leur maturation. Les efforts d’AAC se sont concentrés sur l’identification de répresseurs des gènes des protéines de réserve. Les chercheurs d’AAC ont ainsi identifié six gènes jouant le rôle de répresseurs dans les protéines de réserve des semences d’organes végétaux. Ces travaux ont permis d’en venir à une nouvelle perception du rôle des gènes qui contrôlent la maturation des graines. Les connaissances issues de ces travaux contribueront à la manipulation des traits de nature à rehausser la qualité des semences, ce qui sera utile dans le développement de graines en tant que système d’élevage moléculaire pour la production de protéines de grande valeur.

2.7 Le Fusarium graminearum, un champignon pathogène qui cause la brûlure de l’épi du blé et de l’orge et la fusariose de l’épi de maïs, non seulement réduit les rendements et la qualité des récoltes, mais il contamine également le grain en favorisant le développement de métabolites toxiques dangereux pour la santé humaine et animale. Les efforts déployés en 2007-2008 par les chercheurs d’AAC ont résulté dans le développement d’une importante collection de gènes exprimés par le Fusarium graminearum dans un large éventail de conditions de croissance et particulièrement pendant l’invasion de la plante hôte. Une des conclusions les plus inattendues et les plus frappantes de ces travaux est la présence dans le génome de régions très variables et riches en gènes capables d’accueillir des gènes potentiellement associés à la pathogénicité.

3. Gestion durable des ressources aquatiques par le recours à des outils en génomique afin : de gérer les dates d’ouverture de la saison des pêches; de générer une meilleure compréhension de la génétique et de la structure des populations; d’approfondir la compréhension des réactions comportementales, physiologiques et immunologiques à l’environnement et par la gestion des maladies des animaux aquatiques

3.1 De façon à mieux gérer l’ouverture des pêches et mieux comprendre les modifications du comportement des stocks de poisson attribuables aux changements climatiques et à la pollution, on a recours à des outils de génomique, dont le profilage de l’expression des gènes, pour déterminer les changements physiologiques au cours de la migration précoce vers le cours d’eau d’origine, changement de comportement qui a été observé chez le saumon rouge de montaison tardive du Fraser. À ce jour, les résultats indiquent que la fonction d’osmorégulation ne joue aucun rôle dans le choix du moment d’entrée en eau douce, mais pourrait être importante pour une migration réussie dans le fleuve. Il a été démontré qu’il y a une forte association physiologique entre l’expression des branchies et le sort des poissons dans la rivière. De plus, on a identifié des biomarqueurs qui sont associés aux réserves brutes d’énergie somatique, aux processus de maturation, aux stratégies de navigation et aux systèmes de déclenchement, à l’état de préparation à l’osmorégulation et la réaction à la température. On a ainsi acquis une quantité incalculable de nouvelles connaissances sur la physiologie de la migration des saumons. Des biomarqueurs prédictifs sont actuellement mis au point pour surveiller les gènes pertinents, ce qui permettra aux gestionnaires des pêches de prévoir, avant le début de la saison, le comportement migratoire ainsi que le taux de survie du poisson.

3.2 Le MPO entreprend actuellement des recherches pour identifier plus efficacement les différences génétiques entre deux espèces de moules similaires sur le plan morphologique, Mytilus edulis et M. trossulus, et déterminer la distribution relative de ces espèces en Nouvelle-Écosse. Ces travaux seront menés en collaboration avec l’industrie et la province de Nouvelle-Écosse. Des marqueurs génétiques ont été mis à l’essai et optimisés en vue d’obtenir un rendement supérieur en identifiant des espèces de moules dont les coûts de culture sont inférieurs. Selon les résultats obtenus en 2007-2008, Les résultats montrent une répartition très différente des espèces à des endroits adjacents. De plus, on a identifié des sites qui pourraient servir à recueillir de la semence de moule pour la mytiliculture en Nouvelle-Écosse, ce qui pourrait aider à atténuer l’impact de la limitation de déplacement des espèces dans les zones infestées par des espèces aquatiques envahissantes.

3.3 Les maladies infectieuses représentent un lourd fardeau économique pour l’aquaculture de poissons à nageoires, et l’on craint que ces maladies n’aient également des répercussions négatives sur les populations de poissons sauvages. On a recours à des méthodes génomiques pour mieux comprendre la variabilité du virus de la septicémie hémorragique virale (VSHV) et pour établir un lien entre cette variabilité et les réponses de l’hôte à l’infection, le développement de la maladie, le rétablissement par suite de la maladie clinique ou la résistance à la maladie. De nombreux isolats du VSHV provenant des eaux marines au large des côtes du Nouveau-Brunswick, de la Nouvelle-Écosse et de la Colombie-Britannique ont fait l’objet d’une analyse génétique, et les données obtenues ont servi à mettre en place une base de données pour l’identification et l’analyse rapides des isolats. Récemment, le VSHV a été détecté dans la région des Grands Lacs. Comme la souche en cause s’apparente le plus à des isolats du Nouveau-Brunswick et de la Nouvelle Écosse, on pense qu’elle provient de l’Est. La caractérisation des types de VSHV a généré des données qui sont nécessaires à l’élaboration d’une politique publique et à la formulation d’une réglementation qui contribuera à empêcher la propagation de nouveaux genres de virus dans les régions. Les travaux de recherche se poursuivent pour mieux comprendre la base génétique de la virulence parmi les souches identifiées en eaux canadiennes.

3.4 En 2007-2008, de nouveaux genres de vaccins ont continué d’être analysés par le MPO. Trois méthodes différentes sont actuellement ciblées. Elles sont fondées sur la stimulation indirecte, mais plus forte, du système immunitaire par l’activation de cellules présentant l’antigène (APC) au moyen de complexes protéines de choc thermique (HSP)-antigènes. Le modèle utilisé s’appuie sur la morue et le nodavirus pathogène pour plusieurs raisons. La culture de la morue sera bientôt possible sur le plan commercial dans l’Est du Canada et elle est un substitut prometteur face à la quasi-disparition des pêches de ce poisson. Le nodavirus est un pathogène de nature à nuire à la culture de la morue, plusieurs éruptions du virus ayant été signalées dans les stocks de poissons jeunes au cours des quatre dernières années. Le système immunitaire de la morue semble posséder des caractéristiques uniques. En effet, même si la morue peut être immunisée, une réaction particulière de l’immunoglobuline est indétectable et on estime donc que des réactions immunitaires non spécifiques et cellulaires seraient vraisemblablement plus importantes pour ces espèces. Les vaccins à base de peptides-HSP sont considérés comme d’excellents candidats depuis que l’on a découvert que les complexes HSP-peptides sont de puissants stimulateurs de tout un éventail de réactions immunitaires. Toutefois, à notre connaissance, aucun essai n’a encore été effectué pour des vaccins à administrer aux poissons.

4. Positionnement du système de réglementation canadien en santé de manière à permettre l’innovation tout en minimisant les risques pour les Canadiens grâce à un programme de R-D en génomique ciblée visant à accroître la capacité du Canada dans des domaines prioritaires comme l’information génétique, les produits biotechnologiques, la génomique humaine et microbienne ainsi que la santé humaine, animale et environnementale

4.1 En 2007-2008, les recherches en génomique du Portefeuille de la Santé (SC et ASPC) ont continué de se concentrer sur le développement et l’application d’outils propres aux disciplines en « omique » pour réduire l’exposition aux pathogènes alimentaires. Les recherches en cours permettent de mieux comprendre les changements cellulaires associés à l’exposition alimentaire à différentes classes de produits cancérigènes naturels qui contaminent les aliments. Les résultats de ces recherches permettront d’approfondir notre compréhension des événements qui entourent l’induction d’une tumeur et généreront un cadre pour la prise des décisions réglementaires.

4.2 Les projets du Portefeuille de la Santé ont continué de miser sur une initiative de recherche existante se concentrant sur l’évaluation de la toxicogénomique environnementale. La toxicogénomique est l’application des méthodes génétiques à l’étude de la toxicologie. Les résultats d’un projet mené en 2007-2008 ont permis de jeter un regard particulier sur les changements d’expression génétique amenés par l’exposition à des substances toxiques. Ces changements d’expression génétique sont des connaissances dont l’acquisition est cruciale et qu’il faut ensuite appliquer aux études de profilage de l’expression génétique afin éventuellement de s’en servir dans les processus décisionnels en matière de réglementation. Dans le cadre d’un autre projet de recherche, on a réussi à caractériser les réactions cardio‑pulmonaires à la fumée de cigarette en laboratoire, ce qui a entraîné l’identification de biomarqueurs possibles permettant de prédire le résultat sur la santé du tabagisme.

4.3 En 2007-2008, les recherches se sont poursuivies dans la production de données pharmacogénomiques et biothérapeutiques, afin plus particulièrement de faciliter l’acquisition de nouvelles connaissances sur les risques potentiels pour la santé liés à la toxicogénomique et à la protéomique des biothérapeutiques. Santé Canada reconnaît de plus en plus le rôle significatif que ces données joueront dans les demandes d’approbation de médicaments dans l’avenir et ces données pourraient influer dans l’avenir sur l’approbation des médicaments destinés aux humains au Canada. Les résultats ont révélé différents modèles de réactions de l’organisme hôte suivant différents régimes de biothérapies, ce qui pourrait amener des études exploratoires futures visant à identifier des biomarqueurs spécifiques capables de prédire les effets indésirables des biothérapies. Cette compréhension approfondie facilite la tâche de Santé Canada consistant à relever les difficultés réglementaires d’analyser ces données afin de prendre des décisions scientifiques saines.

4.4 Les chercheurs des laboratoires fédéraux, de concert avec des collaborateurs à l’échelle locale, nationale et internationale, ont continué de mettre l’accent sur la génomique, et notamment sur un large éventail de projets de recherche en génomique axés sur la santé publique. Les recherches effectuées en 2007‑2008 à l’Agence de santé publique du Canada ont mené au développement d’une importante bibliothèque des interférences ARN ciblant la plus grande partie du génome humain. Cette bibliothèque a été mise sur pied parce qu’elle permet d’identifier les gènes cellulaires hôtes qui jouent un rôle dans la perpétuation des virus et dans la pathogenèse de l’encéphalopathie spongiforme transmissible (prions). Les maladies à prions chez les humains englobent la classique maladie de Creutzfeldt-Jakob. On a obtenu des fonds additionnels de partenaires nationaux et internationaux et de partenaires commerciaux afin de poursuivre le développement d’un test préclinique commercial. Ces résultats devraient s’avérer efficaces dans la détection précoce, la surveillance et l’évaluation des risques d’une contamination des prions et d’autres sous-catégories d’organismes dans l’ensemble de la population.

5. Connaissance accrue du phénomène de régénération des forêts et des méthodes de protection de la forêt ainsi que sur les méthodes d’atténuation des retombées environnementales grâce à un effort ciblé de R-D en génomique sur certaines espèces et sur les caractéristiques qui sont d’une importance économique pour le Canada

5.1 Un relevé du génome effectué par des scientifiques de RNCan en 2007-2008 a révélé que certaines « îlots de gènes » sous-jacents à la croissance et à l’adaptation de l’épinette avaient permis la sélection rapide de gènes candidats pour appuyer des expériences d’établissement de liens et de cartographie par association. Les gènes responsables de l’apparition des bourgeons ont été la cible de nouvelles bibliothèques synthétisées et d’expériences continues de profilage de l’expression génétique. Le Service canadien des forêts de RNCan (SCF) a développé un système et une base de données pour gérer l’information de laboratoire sur l’identification de polymorphismes mononucléotiques qui permettent d’assurer un suivi sur les membres d’une famille, les données d’expression génétique, les déclencheurs du PCR, les succès du processus d’amplification et les efforts de séquençage. Une carte génétique consensuelle de l’épinette a été établie et des locus quantitatifs ont été identifiés pour le contrôle du bourgeonnement et la croissance annuelle. En collaboration avec Arborea II, un projet de génomique forestière à grande échelle financé par Génome Canada (et dirigé par l’Université Laval); plusieurs centaines de gènes candidats ont été identifiés en ce qui concerne la formation de bois dans l’épinette blanche. En collaboration avec Treenomix, l’autre projet de génomique forestière à grande échelle financé par Génome Canada (et dirigé par l’UBC), le SCF a été en mesure de localiser l’expression et le profil d’induction des gènes liés à la défense des systèmes, ce qui a mené à une meilleure compréhension des mécanismes de résistance aux insectes de l’épinette et du peuplier. Des progrès accomplis récemment, en 2007-2008, ont également démontré qu’un gène candidat précédemment répertorié pour le pin blanc joue un rôle important dans la réaction de défense des plantes contre les invasions de pathogènes ainsi que dans le développement de la plante. Le SCF a identifié certains des gènes qui permettent au pin Douglas de résister aux maladies.

5.2 En 2007-2008, le SCF a réalisé des progrès significatifs dans le développement d’outils de diagnostic et de surveillance de l’ADN permettant de repérer précocement les pathogènes et de suivre leur évolution. L’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) et le Département américain de l’agriculture animale ainsi que le Service américain de l’inspection sanitaire des plantes (USDA‑APHIS) ont adopté les essais diagnostiques fondés sur l’ADN développés dans l’étude de la maladie soudaine du chêne par le SCF dans leurs activités de relevé, de certification et de mise en quarantaine. Le SCF génère actuellement d’importantes bases de données permettant d’identifier les gènes qui sont en cause dans le développement de maladies importantes (pathogénicité, infection, production de toxines, détoxification et reconnaissance de l’organisme hôte) pour les utiliser dans des outils diagnostiques.

5.3 L’interaction entre les virus et l’hôte naturel constitue le point culminant d’événements co‑évolutionnaires qui mènent à l’infection virale et à la survie de l’hôte. Les travaux du SCF en ce domaine en 2007-2008 ont démontré la relation dynamique qui existe entre toute population donnée de virus d’insectes et de leur hôte. Des études sur des biopuces ont permis de faire la démonstration de profils d’expression génétique précis à la suite d’une infection. Le SCF a également découvert au moyen de ces études que certains virus produisent des protéines qui ont pour effet d’insensibiliser la cellule au facteur sur les gènes hôtes en cause dans l’immunisation des larves aux parasites. Il s’agit d’une voie prometteuse pour générer des agents de contrôle biologique efficaces contre les lépidoptères et les coléoptères nuisibles comme le dendroctone du pin ponderosa. Le SCF a établi et annoté la séquence complète du génome du nucléopolyhédrovirus de la chenille à houppe blanche. Le séquençage des génomes viraux a permis de proposer une nouvelle classification de la famille des Baculoviridae et les travaux du SCF ont contribué de manière importante à la compréhension actuelle de l’évolution des baculovirus et de leur adaptation à l’insecte hôte. Le SCF a développé des outils moléculaires pour la détection des microsporides, un groupe de pathogènes unicellulaires des insectes caractéristiques dans l’éruption de populations d’insectes phyllophages dans les forêts. Ces outils ont été utilisés pour exercer un suivi sur la prévalence des microsporides pendant le cycle d’irruption de la tordeuse du pin gris et de la tordeuse de l’épinette de l’Est afin d’élucider leur rôle dans la dynamique menant à l’éruption et afin d’étudier leur transmission dans les populations d’insectes.

6. Développement d’applications en génomique afin d’appuyer les activités de réglementation et d’application de la loi dans des domaines clés comme les évaluations de risques environnementaux et la gestion de ces risques; l’application et la conformité à la réglementation; la détection, la surveillance et la prévention de la pollution; la conservation et la génétique de la faune; les prévisions technologiques et les évaluations et le développement responsable et durable ainsi que l’utilisation des produits biologiques et de processus industriels

6.1 Des méthodes environnementales axées sur la génomique ont été utilisées en 2007-2008 par EC afin :

  • d’étudier les effets à l’échelle moléculaire des contaminants environnementaux sur les espèces sauvages afin d’améliorer l’évaluation des risques environnementaux et la surveillance;
  • de procéder à la caractérisation moléculaire des populations de microbes dans les sols contaminés de manière à améliorer les méthodes de bioremédiation;
  • de détecter des micro-organismes pathogènes dans les eaux et les eaux usées afin d’évaluer la qualité de ces eaux et l’efficacité des systèmes de traitement;
  • de détecter les micro-organismes pathogènes dans le sol à l’appui des besoins liés à la réglementation et à l’application de la réglementation;
  • de rehausser la qualité des décisions prises concernant la gestion et la conservation de plusieurs espèces menacées (par exemple, les ours polaires, différentes populations d’oiseaux);
  • élaborer et valider un réseau écotoxicogénomique pour le homard (corrélation de la cartographie de l'expression génique avec des points finals toxicologiques classiques pour l'exposition à des contaminants, les effets histologiques et les changements comportementaux);
  • de déterminer les effets environnementaux de cultures transgéniques et de consortiums de bactéries commerciales pour les invertébrés aquatiques;
  • d’appliquer la génomique au développement des enjeux de nanotoxicologie aquatique chez les poissons; de valider les réactions d’expression génétique sur le plan des effets physiologiques aux niveaux biochimique et cellulaire;
  • d’appliquer la génomique au retraçage de la source microbienne (identification de marqueurs génétiques spécifiques pour la pollution fécale par les animaux dans les milieux aquatiques;
  • de valider les outils génomiques pour la prédiction des effets environnementaux (réponse du poisson à des sédiments contaminés);
  • d’effectuer des recherches sur les effets environnementaux des organismes modifiés génétiquement et des microbes issus de la biotechnologie sur les populations microbiennes fonctionnelles afin de rehausser la qualité de l’évaluation et de la surveillance des risques;
  • de développer et valider des méthodes d’échantillonnage et des techniques d’analyse moléculaire permettant la détection précoce des maladies infectieuses virulentes en émergence au sein des espèces amphibiennes autochtones du Canada afin d’exercer un contrôle sur les maladies qui touchent la faune et pour la conservation des espèces sauvages.
6.2 En 2007-2008, les investissements se sont poursuivis dans les prévisions liées à la génomique environnementale, l’enrichissement des connaissances et les communications (par exemple, analyse comparative périodique des activités de génomique environnementale à l’étranger dans le cadre d’échanges bilatéraux avec l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis. EC travaille également en étroite collaboration avec l’Organisation pour la coopération et le développement économiques (OCDE) et avec le Programme international de sécurité chimique (PISC) de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) à l’élaboration de stratégies et de plans de travail sur plusieurs fronts afin de diriger et de coordonner les efforts internationaux déployés pour tenter de voir comment les méthodes et les démarches de la toxicogénomique pourraient être appliquées à l’élaboration de la réglementation. Le renforcement des partenariats et des projets conjoints entre les ministères fédéraux se poursuit (par exemple, Environnement Canada et Pêches et Océans Canada).