Tous les produits pharmaceutiques, pesticides, produits de soins personnels et produits chimiques industriels doivent respecter des normes internationales strictes avant d’être mis sur le marché. Ces normes, établies par l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), permettent d’évaluer les effets potentiels des produits chimiques sur la santé humaine et l’environnement.
Les méthodes classiques d’essai des produits chimiques permettent de détecter si une substance est mutagène (dommageable pour l’ADN), mais elles n’expliquent ni comment ni pourquoi ces dommages surviennent. David Schuster, doctorant en biologie à l’Université d’Ottawa, contribue à repousser les limites actuelles.
À l’aide d’une technique appelée séquençage à erreurs corrigées, David Schuster et sa directrice de recherche, la professeure Carole Yauk, analysent l’ADN pour déterminer si les substances chimiques causent des mutations, en comprendre les mécanismes et les localiser dans le génome. Ce degré de précision permet de mieux évaluer l’innocuité d’une substance et de déterminer si sa composition doit être modifiée, contribuant ainsi à la prévention des maladies attribuables à ces mutations, comme le cancer.
En collaboration avec Santé Canada, il a étudié les effets du benzo[b]fluoranthène, un polluant très répandu présent dans l’air, la fumée de tabac et les aliments grillés. En faisant appel à la technique de séquençage, il a étudié l’exposition à cette substance à long terme et démontré que ses effets sont bien plus prononcés sur le foie que sur la moelle osseuse, jetant ainsi un précieux éclairage sur la réaction du corps humain.
La méthode, non seulement plus précise et efficace, contribue à diminuer le recours aux animaux pour les essais.
« L’expérimentation animale reste malheureusement inévitable pour assurer la santé des êtres humains, mais ce type de séquençage en réduit la nécessité. Grâce à cette technique, nous pouvons obtenir des résultats plus détaillés en quelques semaines plutôt qu’en plusieurs années, avec un nombre de sujets d’essai nettement moindre », explique-t-il.
« Grâce à cette technique, nous pouvons obtenir des résultats plus détaillés en quelques semaines plutôt qu’en plusieurs années »
David Schuster
— Candidat au doctorat en biologie
Collaboration à l’échelle mondiale
L’influence de David Schuster se fait sentir aux quatre coins du monde. Il a contribué à des études internationales menées avec des géants du secteur biomédical tels que Pfizer, Roche, Novartis et Merck, et les données qu’il a fait ressortir servent déjà à orienter les lignes directrices de l’OCDE.
Coprésident de l’Applied Genetic Toxicology Special Interest Group de la North American Environmental Mutagenesis and Genomics Society, il contribue aussi activement au Genetic Toxicology Technical Committee (GTTC), un comité du Health and Environmental Sciences Institute (HESI), notamment dans le cadre de différents groupes de travail.
Ces collaborations renforcent une conviction fondamentale : « La science n’est pas l’œuvre d’une seule personne; elle est le fruit d’un effort collectif ».
L’aspect humain de la science
Malgré l’accumulation des honneurs, le doctorant reste d’une grande humilité et reconnaît le rôle des personnes qui l’ont épaulé en cours de route.
Il attribue une grande part de sa réussite aux deux personnes qui dirigent ses recherches, la professeure Carole Yauk (Université d’Ottawa) et le professeur Francesco Marchetti (Santé Canada et Université Carleton).
« Carole et Francesco sont des mentors exceptionnels. Ils m’ont présenté aux bonnes personnes, m’ont aidé à faire connaître mes travaux et m’ont encouragé à m’impliquer à l’international. Ils sont comme une famille pour moi. Francesco et moi, on se taquine sans arrêt, et Carole nous aide toujours à rester calmes », raconte-t-il valoir.
La professeure Yauk confie que le tempérament chaleureux et l’esprit de collaboration de David Schuster lui ont valu le surnom « Schusty » dans la communauté internationale de toxicologie génétique.
Bien qu’il puisse compter sur un solide réseau de soutien, le chercheur à souligner que sa profession comporte son lot de défis.
« J’avais le syndrome de l’imposteur, je craignais de ne pas être à la hauteur. En parler avec Carole m’a beaucoup aidé; elle m’a confié qu’il lui arrivait encore d’avoir ce sentiment. Ça m’a rassuré de savoir qu’il arrive même à une personne si accomplie de se sentir comme ça par moments. On est tous humains, après tout. »
Cap sur le secteur privé
Originaire de Stuttgart, en Allemagne, David Schuster s’apprête à retourner en Europe, cette fois aux Pays-Bas, où il se joindra à l’équipe de Toxys sous la direction de Giel Hendriks. Il y contribuera à l’expansion du portefeuille de recherche de l’entreprise en faisant évoluer l’utilisation de la technique du séquençage à erreurs corrigées.
Avec des scientifiques de la relève comme « Schusty », l’avenir de la recherche en toxicologie génétique s’annonce prometteur!
Pour en savoir plus
- Dose-Related Mutagenic and Clastogenic Effects of Benzo[b]fluoranthene in Mouse Somatic Tissues Detected by Duplex Sequencing and the Micronucleus Assay
- Prolonged Benzo[b]fluoranthene Exposure Increases Tissue-Specific Mutational Burden, Expansion of Mutant Cells, and Mutagenic Potency
- Transferability, Reproducibility and Sensitivity of Mutation Quantification by Duplex Sequencing
- MutSeqR: an open source R package for standardized analysis of error-corrected next-generation sequencing data in genetic toxicology
- The transgenic MutaMouse hepatocyte mutation assay in vitro: Mutagenicity and mutation spectra of six substances with different mutagenic mechanisms
- Power analyses to inform Duplex Sequencing study designs for MutaMouse liver and bone marrow