Principes fondamentaux et applications thérapeutiques de l’ingénierie des génomes

Le Dr Doyon est chercheur régulier au Centre de recherche du CHU de Québec – Université Laval et professeur au département de médecine moléculaire de la Faculté de médecine de l’Université Laval depuis septembre 2013. Ses travaux se concentrent sur le développement de nouvelles méthodes d’ingénierie ciblée des génomes. La technologie, démocratisée par le déploiement du système CRISPR (Science’s Breakthrough of the Year 2015), est un outil puissant en recherche biomédicale et symbolise une nouvelle ère en médecine. Le Dr Doyon est un bâtisseur de cette technologie, tel qu’illustré par ses nombreux brevets et publications, et il possède une expertise hybride entre les domaines académique et biotechnologique. À titre d’expert, il participe activement au transfert et à l’échange des connaissances avec le public dans la presse (Formidable CRISPR-Cas9, Le Devoir 2016; Des chercheurs guérissent une mutation touchant l’embryon, Le Devoir 2017), ainsi qu’à titre de membre du Comité de travail sur la modification génétique des cellules germinales humaines de la Commission de l’éthique en science et en technologie du Québec.

Création de modèles cellulaires sophistiqués et thérapies cellulaires

L’objectif global de nos recherches est de développer et d’améliorer les technologies d’ingénierie du génome afin de créer de meilleurs modèles cellulaires et développer de nouvelles approches thérapeutiques. Les techniques d’ingénierie des génomes permettent de produire des modèles cellulaires sophistiqués. Par exemple, elles permettent de déterminer directement le lien de causalité entre une variation génétique et un phénotype. Elles s’appliquent particulièrement bien à l’étude des mécanismes de l’oncogenèse et de la progression tumorale. De plus, elles bonifient l’approche protéomique, particulièrement dans le contexte de l’isolation et de la caractérisation des complexes protéiques (A Scalable Genome-Editing-Based Approach for Mapping Multiprotein Complexes in Human Cells. Cell Reports 2015).

Notre laboratoire est très actif dans ce domaine, et s’intéresse également aux approches de correction génique dites ex vivo, visant à modifier génétiquement et réimplanter les cellules d’un patient. Nos recherches visent donc à capitaliser sur nos méthodes de co-sélection des cellules modifiées par CRISPR afin de soutenir les avancées thérapeutiques en immunothérapie du cancer (Marker-free coselection for CRISPR-driven genome editing in human cells. Nature Methods 2017).

Développement d’une nouvelle approche pour le traitement des maladies orphelines

Nous avons établi une nouvelle approche thérapeutique permettant de corriger les mutations géniques directement dans les tissus (In vivo genome editing of the albumin locus as a platform for protein replacement therapy. Blood 2015). Ces travaux en thérapie génique sont à l’interface entre la recherche fondamentale en génomique humaine et la recherche clinique sur les maladies héréditaires affectant la population du Québec. Nous développons ces approches à l’aide de modèles murins de maladies métaboliques affectant le foie, telles que la tyrosinémie, l’acidose lactique, et la mucolipidose de type II afin de reprogrammer les sentiers métaboliques déficients. Ultimement, nos recherches visent à permettre le développement de thérapies novatrices pour les maladies monogéniques affectant l’enfant.

CHUL
2705, boulevard Laurier
T-3-67
Québec, Québec
Canada G1V 4G2
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Hynes AP, Rousseau GM, Agudelo D, Goulet A, Amigues B, Loehr J, Romero DA, Fremaux C, Horvath P, Doyon Y, Cambillau C, Moineau S

Widespread anti-CRISPR proteins in virulent bacteriophages inhibit a range of Cas9 proteins.

Article de revue

Nat Commun, 9 (1), p. 2919, 2018, ISSN: 2041-1723.

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Agudelo D, Duringer A, Bozoyan L, Huard CC, Carter S, Loehr J, Synodinou D, Drouin M, Salsman J, Dellaire G, Laganiere J, Doyon Y

Marker-free coselection for CRISPR-driven genome editing in human cells.

Article de revue

Nat Methods, 14 (6), p. 615-620, 2017, ISSN: 1548-7091.

Résumé | Liens:

Carter S, Doyon Y

Gene Therapy in Tyrosinemia: Potential and Pitfalls.

Article de revue

Adv Exp Med Biol, 959 , p. 231-243, 2017, ISSN: 0065-2598.

Résumé | Liens:

Jacquet K, Fradet-Turcotte A, Avvakumov N, Lambert JP, Roques C, Pandita RK, Paquet E, Herst P, Gingras AC, Pandita TK, Legube G, Doyon Y, Durocher D, Cote J

The TIP60 Complex Regulates Bivalent Chromatin Recognition by 53BP1 through Direct H4K20me Binding and H2AK15 Acetylation.

Article de revue

Mol Cell, 62 (3), p. 409-421, 2016, ISSN: 1097-2765.

Résumé | Liens:

Doyon Y, Cote J

Preparation and Analysis of Native Chromatin-Modifying Complexes.

Article de revue

Methods Enzymol, 573 , p. 303-18, 2016, ISSN: 0076-6879.

Résumé | Liens:

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Projets actifs

  • Centre de recherche sur le cancer, Subvention, Institutionnel - BDR, BDR - Centres de recherche reconnus, du 1996-05-01 au 2023-04-30
  • Centre hospitalier universitaire de Québec - CHU de Québec-Université Laval, Subvention, Centre hospitalier universitaire de Québec - Université Laval, Centres de recherche affiliés, du 2017-01-01 au 2099-12-31
  • Deciphering DNA repair pathways using engineered nucleases., Subvention, Conseil de recherches en sciences naturelles et génie Canada, Subventions à la découverte SD (individuelles et d'équipe), du 2014-04-01 au 2019-03-31
  • In vivo genome editing as a novel class of human therapeutics to treat pediatric metabolic disorders., Subvention, Instituts de recherche en santé du Canada, Subvention de fonctionnement, du 2014-07-01 au 2019-06-30

Projets terminés récemment

  • Basic and therapeutic applications of genome editing technologies, Partenariat, Fondation Canadienne pour l'innovation (La), Fonds des leaders John-R.-Evans (FLJR), du 2016-12-01 au 2018-08-31
  • Développement de thérapies pour les maladies métaboliques rares de l'enfant par correction génique in vivo et étude des mécanismes de réparation de l'ADN, Subvention, Fonds de recherche du Québec - Santé, Établissement de jeunes chercheurs - Juniors 1, du 2014-07-01 au 2017-06-30
  • Développement de thérapies pour les maladies métaboliques rares de l'enfant par correction génique in vivo et étude des mécanismes de réparation de l'ADN., Subvention, Fonds de recherche du Québec - Santé, Chercheur-boursier Juniors 1 et 2, Seniors, du 2014-07-01 au 2018-06-30
  • Enabling Targeted Genome Editing in Hematopoietic Stem Cells to Develop Novel Classes of Human Therapeutics, Partenariat, MITACS Inc., Accélération Québec (MITACS/MESI), du 2016-07-11 au 2018-09-10
Information provenant du registre des projets de recherche de l'Université Laval