La Dre Carolyn Baglole est professeure agrégée au Département de médecine de l'Université McGill. Son laboratoire se concentre sur la façon dont les maladies pulmonaires chroniques telles que la MPOC sont associées aux expositions environnementales, en particulier la fumée de cigarette. Nous avons pu nous asseoir avec elle pour en savoir plus sur ses recherches et avoir son avis sur la recherche préclinique en toxicologie pulmonaire !
R : Je dirais que poursuivre la toxicologie respiratoire comme direction de recherche n'était pas nécessairement sur mon radar en tant que carrière. Je suis venu dans ce domaine en raison d'une opportunité qui s'est présentée lors de mon postdoc. Je terminais mon doctorat. à l'Université de Calgary et devait d'abord se diriger vers l'industrie. J'avais une offre d'emploi en Europe, mais j'ai senti que cela allait dès mon doctorat. dans un poste dans l'industrie pourrait avoir un impact sur les futurs choix de carrière potentiels que je pourrais être en mesure de faire. J'ai donc refusé le poste dans l'industrie et j'ai plutôt décidé de faire un postdoc.
Mon intention lors de la recherche d'un poste postdoctoral était de me lancer dans la recherche sur le cancer du côlon. Mon doctorat était dans le domaine de la physiologie et de la pharmacologie gastro-intestinales, j'ai donc commencé à chercher des postes de postdoc spécifiquement dans ce domaine et je suis tombé par hasard sur un poste de postdoc à l'Université de Rochester dans le département de médecine environnementale. Il y avait plusieurs postes postdoctoraux différents disponibles dans ce laboratoire, et l'un de ces postes consistait à étudier les mécanismes des lésions pulmonaires induites par la fumée. J'ai postulé pour ce poste même si ce n'était pas ce que j'avais l'intention de poursuivre - et je suppose que comme vous pouvez le dire, le reste appartient à l'histoire…
Essentiellement, ma curiosité a eu raison de moi et finalement, cela a fini par être un peu une combinaison de l'environnement du laboratoire et du département dans lequel j'allais, du projet et du type de mentorat dont j'avais besoin à l'époque. Tout semblait si bien correspondre même si je n'avais aucune intention d'aller dans ce domaine. Je dirais que ce n'est pas vraiment différent maintenant que je me suis aventuré dans le domaine de la recherche sur le cannabis. Une grande partie est en fait motivée par la pure curiosité et l'intrigue, c'est vraiment comme ça que mon intérêt pour la recherche sur le cannabis a commencé. Une fois la légalisation sur la table pour le Canada, cela a finalement facilité la conduite de la recherche. Il m'est apparu clairement à quel point nous en savions peu sur l'inhalation de cannabis. Le fait qu'il soit encore si peu connu en fait pour moi un domaine particulièrement intrigant à étudier.
R : Au cours de mon postdoctorat, j'ai commencé à en apprendre de plus en plus sur les maladies induites par la fumée, en particulier en ce qui concerne les poumons, et il est devenu évident qu'il y a toujours un si grand besoin pour cette recherche même si les taux de tabagisme sont à un niveau record. -temps bas en Amérique du Nord, par rapport à leur sommet dans les années 1960. Ce n'est bien sûr pas le cas partout, et les maladies causées par le tabagisme demeurent un problème de santé majeur partout dans le monde, y compris au Canada. Le fardeau de la maladie est toujours important et nous savons clairement que le tabagisme cause des maladies, y compris des maladies pulmonaires chroniques telles que la MPOC. Nous savons également que ne pas fumer prévient en grande partie les maladies, mais nous n'avons toujours pas grand-chose à faire pour réduire la maladie chez les personnes qui fument et nous ne savons pas pourquoi seuls certains fumeurs développent ces maladies. En fin de compte, j'espère que mes recherches permettront de découvrir de nouvelles voies biologiques pouvant être utilisées comme cibles pour aider les personnes atteintes de maladies pulmonaires chroniques à la suite de ces types d'expositions. Si vous y réfléchissez simplement en termes de pandémie actuelle de Covid-19, il n'y a toujours pas de consensus clair sur la question de savoir si les fumeurs sont ou non plus sensibles au virus SRAS-Cov-2. C'est certainement un domaine de spéculation et d'inquiétude considérable : en ce moment, nous en sommes au point de poser les questions sans avoir de réponse concrète.
En ce qui concerne le cannabis et les poumons, le paysage est encore plus flou : ici, nous ne savons pas grand-chose, et nous ne pouvons donc pas offrir beaucoup d'informations. Cela se complique avec l'introduction de nouveaux produits pouvant être inhalés. J'aime penser au paysage de la recherche sur le cannabis comme une vue sur l'océan : il est vaste et parfois turbulent, et les courants sous-jacents rendent la navigation vraiment difficile. Nous devons maîtriser ce type de recherche pour pouvoir faire des observations et des conclusions scientifiques mieux informées.
R : Nous utilisons des modèles précliniques dans nos études pour essayer de mieux comprendre la toxicologie par inhalation de ces produits, qu'il s'agisse de tabac ou de cannabis, d'une manière que nous ne pouvons pas faire au niveau de la population. Les modèles précliniques ont certainement leurs limites et ne remplacent pas les humains, mais nous pouvons utiliser nos modèles, par exemple, pour étudier des cibles biologiques potentielles pour les maladies liées au tabagisme ou pour rechercher s'il y a des altérations de la structure et des fonctions pulmonaires des produits à base de cannabis. Cela représente pour nous un point de départ : nous pouvons utiliser ces modèles d'inhalation pour étudier l'impact de ces produits et la sensibilité aux infections respiratoires émergentes, la pandémie actuelle de COVID-19 en étant un parfait exemple. Ainsi, les implications dans le monde réel sont que nous pouvons fournir des informations un peu plus rapidement sur les implications potentielles pour la santé que nous ne pourrons peut-être pas immédiatement étudier chez l'homme.
R : C'est un défi de décider quel modèle animal répondrait le mieux aux besoins de ce que vous essayez d'accomplir dans l'ensemble de la recherche. Par exemple, nous utilisons le modèle de la souris pour plusieurs raisons différentes. Dans la littérature, outre qu'il existe des protocoles standardisés pour ces expositions, pour certaines des souches de souris courantes auxquelles nous avons accès, nous savons déjà quelle est leur sensibilité globale aux maladies pulmonaires liées au tabagisme. Pour nous, cela représente un bon point de départ pour nos études et cela correspond à la deuxième raison pour laquelle nous avons choisi ce modèle comme modèle représentatif : c'est parce que nous pouvons obtenir des souris génétiquement modifiées pour étudier les voies biologiques qui nous intéressent. Par exemple, si nous savons déjà qu'une certaine souche de souris est modérément sensible aux lésions pulmonaires induites par la fumée, avoir un knock-out pour cette protéine dans la même souche nous permettra de déterminer si cette protéine confère une protection ou si elle augmente les dommages. C'est un moyen de montrer la causalité dans une voie biologique que nous pouvons ensuite passer au niveau supérieur et examiner la validité de cette voie dans des échantillons biologiques provenant de personnes atteintes de la maladie, par exemple. Cela aide à faciliter la traduction de nos résultats de recherche. Nous pouvons prendre ces connaissances que nous avons sur la fumée de tabac et les appliquer de la même manière à la fumée de cannabis. Tout en sachant qu'il existe des différences fondamentales entre le cannabis et le tabac, nous pouvons prendre ce que nous savons, savoir faire et utiliser ces modèles pour étudier maintenant le cannabis. Il existe certains points communs entre la fumée de tabac et la fumée de cannabis, nous pouvons donc utiliser ces connaissances comme point de départ pour nos études liées à l'exposition au cannabis.
R : Avec inExpose, nous pouvons vraiment étudier la toxicologie par inhalation de la fumée de tabac et de la fumée de cannabis, ainsi que toute une série d'autres types de produits inhalables comme les cigarettes électroniques. Cela nous donne une bonne flexibilité en termes de scénarios d'exposition et de produits pouvant être testés. Il y a beaucoup de variation dans la façon dont les gens utilisent ces produits au niveau individuel : cette variabilité interindividuelle s'applique à la façon dont les gens fument du tabac et à la façon dont ils fument du cannabis. La manière dont les gens utilisent ces différents produits est très différente et variable. L'inExpose nous permet d'adapter ces informations. Par exemple, on peut avoir défini des protocoles de scénarios d'exposition qui imitent au mieux la façon dont les gens consomment du tabac et dont ils consomment du cannabis ; il en va de même pour les différents produits de cigarette électronique qui sortent. Dans l'ensemble, cela permet vraiment une meilleure reproductibilité et traduisibilité de la façon dont les gens utilisent réellement ces produits.
R : Le flexiVent a été un bon outil de confirmation. Par exemple, avec nos études sur le tabac utilisant inExpose, nous exposons différentes souches consanguines, qui diffèrent dans leur sensibilité au développement de maladies, à la fumée de tabac pendant un certain temps. Ensuite, nous examinons les lésions pulmonaires globales comme indicateur d'un phénotype de type emphysème, qui est une composante de la MPOC. L'avantage d'avoir accès à la fois à l'inExpose pour les expositions et au flexiVent pour tester la fonction pulmonaire est que nous pouvons alors montrer non seulement la destruction du tissu pulmonaire, mais qu'il existe également des altérations de la fonction pulmonaire qui imitent certaines caractéristiques des personnes atteintes de MPOC. Encore une fois, nous combinons les technologies afin de mieux comprendre ce qui se passe réellement dans les poumons de nos modèles précliniques en réponse à ces produits inhalés.
R : L'une des limitations que SCIREQ a déjà résolues avec le système inExpose était l'incapacité initiale de tester différents appareils de vapotage. Le marché de la cigarette électronique est celui qui évolue très rapidement. Ne pas pouvoir utiliser les appareils JUUL, par exemple, qui contrôlent désormais plus de 80 % du marché, était une énorme limitation. Le fait que SCIREQ ait pu entendre et reconnaître cela et ensuite développer très rapidement une extension pouvant s'adapter à JUUL et à d'autres types d'appareils de cigarette électronique était l'une des raisons pour lesquelles nous savions que cet équipement répondrait à nos besoins en termes de recherche. , à la fois aujourd'hui et à l'avenir.
R : C'est une excellente question : le tabac, c'est du tabac, et bien qu'il y ait de légères variations entre les fabricants, c'est vraiment le même produit. Nous ne pouvons pas en dire autant des cigarettes électroniques ou du cannabis. En particulier, pour le cannabis, il existe tellement de variétés différentes et tellement de souches différentes qui varient dans la composition des cannabinoïdes, qui est le principal métabolite secondaire qui intéresse tant les gens. Si nous voulons comparer, par exemple, la fumée de cannabis avec un produit vaporisé, comment le normaliser ? C'est vraiment là où nous en sommes actuellement : développer une méthodologie standardisée comme pour le tabac et savoir que lorsque nous utilisons ce produit dans le système inExpose, nous fournissons des concentrations de cannabinoïdes physiologiquement pertinentes. Nous pouvons utiliser cette méthodologie standardisée pour ensuite comparer différents produits utilisés de la même manière. Avoir la capacité maintenant, avec inExpose, de normaliser cette méthodologie sera extrêmement utile pour poursuivre la recherche.
R : C'est une autre bonne question : je suppose que je ne connais la suite que lorsque nous obtenons les données. En d'autres termes, nous essayons autant que possible de laisser les données nous dire ce que nous allons faire pour nos prochaines expériences, articles, projets ou subventions. Parfois, la « quelle est la prochaine » est involontaire et complètement inattendue. Par exemple, même si j'ai acquis de l'expérience dans la recherche sur la fibrose pulmonaire pendant mon postdoctorat, je n'ai jamais vraiment eu l'intention de poursuivre cela pour mon propre cheminement de recherche indépendant - mais nous avons en fait eu une découverte fortuite d'une expérience qui nous a amenés à commencer à rechercher la base mécaniste de la fibrose pulmonaire idiopathique (IPF); maintenant, nous avons un programme de recherche dans mon laboratoire dédié à l'étude de la maladie pulmonaire fibrotique, même si je n'avais vraiment aucune intention préalable. Donc, en ce qui concerne l'inhalation, une fois que les données commenceront à émerger, nous saurons quelle sera la prochaine étape. C'est presque impossible à prévoir.
A : Je dirais que ce que j'aime le plus, c'est que je ne sais jamais ce qu'on va trouver. Chaque jour est un nouveau jour, et vous pensez peut-être savoir ce que vous allez obtenir dans une expérience ou un projet donné, mais souvent, ce que vous obtenez est complètement inattendu. Dans ce sens, si je devais donner un conseil à quelqu'un, ce serait de garder l'esprit ouvert. Quel que soit le domaine dans lequel vous débutez, celui-ci inclus, gardez l'esprit ouvert et laissez les données raconter l'histoire telle qu'elle est censée être racontée.
Je pense que parfois, lorsque vous débutez dans un nouveau domaine, l'un des aspects les plus déconcertants est les données négatives et l'hypothèse que quelque chose a mal tourné avec l'expérience ou que l'expérience a échoué. Il est facile de tomber dans le piège de répéter l'expérience plusieurs fois, ce qui est évidemment bien mais ne rejetez pas ces premiers résultats négatifs comme complètement dénués de sens. Tant que l'expérience est correctement conçue, avec les bons contrôles positifs et négatifs, ces résultats font vraiment partie de l'histoire et fourniront en fait certaines des prochaines étapes et des prochaines séries d'expériences que vous devriez mener. Alors gardez l'esprit ouvert avec toutes les données que vous générez, soyez diligent dans l'analyse mais acceptez les résultats tels qu'ils arrivent. Soyez prêt à comprendre que la plupart des hypothèses que vous proposez seront fausses. Finalement, vous verrez que se tromper vous mènera vers des projets plus intéressants !
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