Le Projet du génome humain a captivé le monde dans les années 1990. Le Canada n’a cependant pas d’approche nationale concertée. Un groupe de chercheurs canadiens déterminés convainc le gouvernement fédéral d’investir audacieusement en génomique pour que le Canada ne rate pas les avantages de cette science de découverte. Génome Canada voit le jour le 8 février 2000. Nous avons pour mandat d’établir la capacité technologique et humaine du Canada en génomique. Six centres de génomique régionaux sont créés peu après (cinq en 2000 et un autre en 2005), assurant ainsi la pertinence des régions dans la mission canadienne de la génomique.

Nous dirigeons des projets de recherche GE³LS — la génomique et ses aspects éthiques, environnementaux, économiques, légaux et sociaux — et devenons un leader mondial de l’examen des questions au carrefour de la génomique et de la société, qu’il s’agisse d’inégalités en santé pour les Autochtones, de l’évaluation de l’impact économique d’une interdiction commerciale inattendue sur les exportations agricoles ou encore de l’examen rapide des répercussions des obligations de partage des bénéfices dans divers pays au moment de la sélection de plantes pour une étude technique.   

Nous lançons des plateformes de technologies pour fournir aux chercheurs un accès facile et économique aux technologies de pointe qui sous-tendent les percées en recherche dans divers secteurs, dont la santé, l’agriculture, la foresterie, l’environnement, les pêches et les mines. En 2020, dix plateformes assurent leurs services : le Pan-Canadian Proteomic Centre, le BC Cancer Agency Genome Sciences Centre Genomics Technology Platform, le Metabolomics Innovation Centre, le Centre for Applied Genomics, le Centre for Phenogenomics, le Network Biology Collaborative Centre, le Canadian Data Integration Centre, le Cœur d'innovation en génomique appliquée de McGill (MAGIC), le Centre for Advanced Proteomic and Chemogenomic Analyses et le Canadian Centre for Computational Genomics.

La sécurité alimentaire est un aspect important de nos recherches en génomique et les pommes de terre — un aliment de base vital dans le monde entier — sont prioritaires. Nous sommes un leader mondial du financement de la recherche visant à améliorer la qualité et la santé de la pomme de terre, comme en témoigne le financement de 33 projets de recherche. Le Projet de génomique de la pomme de terre du Canada, mené dans la région de l’Atlantique, en est un exemple. Membre d’un consortium international, il contribue à la mise au point d’une « puce à ADN de 44K » permettant de déterminer les gènes associés à des caractéristiques de qualité et de santé des tubercules, notamment la gale commune de la pomme de terre et le mildiou. 

Notre financement des travaux sur les maladies infectieuses, la principale cause de mortalité prématurée dans le monde, prend de l’ampleur avec un projet de Genome Prairie révolutionnaire. Cette recherche fait appel à des outils mis au point par le Projet du génome humain et l’analyse informatique pour déterminer quels gènes hôtes sont activés — ou désactivés — lorsque des cellules sont infectées par des bactéries ou des virus. Les chercheurs déterminent quels gènes sont importants dans la réponse immunitaire précoce aux maladies infectieuses et produisent de nouvelles méthodes d’analyse informatique, maintenant offertes gratuitement à la communauté des chercheurs.

Plus de 400 Canadiens sont malades et 44 meurent à la suite de l’éclosion du coronavirus SRAS 2002. Le Michael Smith Genome Sciences Centre de la University of British Columbia réoriente tous ses laboratoires pour le séquençage rapide du virus. Les chercheurs canadiens sont les plus rapides du monde et produisent la séquence du génome SARS-CoV en six jours seulement. C’est un pas de géant par rapport aux premiers séquençages des gènes. Ces connaissances et cette expertise sont ensuite transférées à d’autres travaux novateurs portant notamment sur les génomes du saumon et des conifères. 

La portée de notre réseau international prend de l’ampleur, tout comme notre rôle de rassembleur des chercheurs en génomique de classe mondiale. Par l’entremise de Genome British Columbia et de Genome Alberta, nous sommes un cobailleur de fonds majeur du Projet de séquençage du génome bovin international d’une valeur de 53 millions de dollars. Le séquençage de l’ADNc pleine longueur du génome de la vache est fourni gratuitement aux bases de données publiques à l’intention des chercheurs dans les domaines biomédical et agricole, qui l’utilisent pour faire progresser la santé et la reproduction des bovins partout sur la planète.

Nous investissons dans le Public Population Project dans le cadre de la Génomique et la société, un consortium international sans but lucratif situé à Montréal et voué à la génomique des populations humaines. Nous investissons aussi dans le Consortium de génomique structurelle, un réseau qui appuie la découverte de nouveaux médicaments grâce à la science ouverte, Il est dirigé au Canada (University of Toronto) et réunit plusieurs partenaires internationaux du monde universitaire et de l’industrie. En collaboration avec les centres de génomique régionaux, nous appuyons iBOL (Projet international du code-barre du vivant), une alliance de recherche de 26 pays située à la University of Guelph. Les trois projets sont soutenus par nos Initiatives Consortium international conçues pour faire des chercheurs canadiens des leaders dans les projets de recherche internationaux de pointe et de grande envergure en génomique. 

Un sujet grandissant de la recherche que nous finançons en santé est celui des diagnostics et des traitements accélérés des maladies infectieuses, avant qu’elles ne mènent à des complications ou à la mort. Un projet de l’Université Laval, appuyé dès ses débuts par Génome Québec, s’attaque aux problèmes liés aux diagnostics tardifs, y compris la surutilisation des antibiotiques, la résistance aux médicaments et la difficulté à maîtriser les épidémies. Ces travaux mènent à la mise au point, plus tard (en 2014), d’un instrument d’essai moléculaire simple, rapide et économique. Les professionnels de la santé des hôpitaux, des cliniques et des pharmacies l’utilisent pour diagnostiquer et choisir le meilleur traitement pour plusieurs maladies infectieuses, le tout en moins d’une heure.

L’Initiative de génétique médicale et de génomique de la région de l’Atlantique, cofinancée par Genome Atlantic, met au point une trousse diagnostique de dépistage des personnes possédant une mutation génétique qui les rend vulnérables à un arrêt cardiaque soudain. Un défibrillateur peut être implanté pour empêcher cet arrêt cardiaque. L’équipe de recherche remporte plus tard (2018) un Prix du Gouverneur général pour l’innovation en raison de sa découverte. Voilà un exemple éloquent de l’utilité de notre modèle de cofinancement pour la mise au point de nouvelles techniques, de nouveaux outils et procédés qui contribuent à résoudre des problèmes urgents en soins de santé.

Les éclosions d’insectes ravageurs, de champignons pathogènes, d’insectes exotiques et d’espèces envahissantes menacent les forêts canadiennes, principal pilier d’une industrie forestière de 81,8 milliards de dollars. L’équipe du projet de la Génomique de la santé des forêts de conifères procède au séquençage de deux essences de conifères : l’épinette blanche et le pin à encens. Le séquençage fournit une information utile pour la sélection, l’adaptation des plantations futures en raison des changements climatiques, et l’amélioration des conifères en tant que matière première potentielle des biocarburants. Le Canada est maintenant le leader mondial de la génomique forestière. 

Dans le contexte de la transition du Canada à des sources d’énergie plus renouvelables, la recherche financée par Génome Canada aide à réduire les impacts environnementaux de l’extraction du pétrole, du gaz et du charbon. Par exemple, un projet de la University of Calgary, La métagénomique au service d'une production et d'une extraction plus écologique des hydrocarbures, aide à réduire au minimum l’impact environnemental de la production des sables bitumineux en ciblant des moyens d’utiliser moins d’eau, de diminuer les émission de gaz à effet de serre et d’améliorer l’extraction de gaz à combustion propre provenant des gisements houillers. 

Comme nous nous sommes engagés à publier rapidement les données génomiques pour l’avancement des sciences et de la santé humaine dans le monde, nous jouons un rôle de premier plan en réunissant des chercheurs, des éthiciens, des juristes, des rédacteurs de revues et des bailleurs de fonds du monde entier. Le Data Release Workshop, organisé à Toronto, définit avec plus de précision et réaffirme les politiques liées à la publication rapide des données, entre autres l’élaboration de pratiques exemplaires.

L’amélioration de la santé humaine est fondamentale en recherche en génomique. Avec notre soutien et celui de Génome Québec, des chercheurs de l’Université de Montréal et de l’Université d’Oxford identifient un gène associé aux migraines courantes. Par le passé, on ne trouvait que dans les rares cas de maux de tête associés à une faiblesse des membres les gènes associés aux migraines. Cette étude est axée sur les types courants de migraines et les gènes qui contrôlent l’excitabilité du cerveau. Les chercheurs découvrent la mutation en comparant l’ADN de personnes atteintes de migraines à l’ADN de personnes qui ne le sont pas. 

La recherche financée par Génome Canada et les IRSC continue de mener à des percées passionnantes dans la compréhension de l’autisme, par exemple l’identification d’anomalies génétiques particulières, associées à ce trouble du développement. Des travaux innovateurs réalisés à Sickkids, à Toronto, dans le cadre du projet intitulé Troubles du spectre de l'autisme : des génomes aux résultats soulignent la contribution du Canada à une ambitieuse initiative internationale qui vise à séquencer et à analyser les génomes de 10 000 personnes atteintes d’autisme. Une meilleure compréhension des composantes génétiques de l’autisme peut aider les médecins à prodiguer de meilleurs soins, plus personnalisés, à leurs patients.

Une équipe internationale, composée entre autres de chercheurs canadiens, publie la première séquence du génome du blé, une percée qui aide à corriger le problème de l’insécurité alimentaire et des changements climatiques, dont une augmentation prévue de 70 % de la demande alimentaire mondiale d’ici 2050. L’International Wheat Genome Sequencing Consortium procède actuellement au séquençage de chacun des 21 chromosomes du blé boulanger. Le consortium a pour objectif de cartographier entièrement le génome du blé qui est cinq fois plus grand que le génome humain. 

L’industrie canadienne des légumes de serre est une source essentielle de légumes frais, par exemple les concombres, les tomates et les poivrons. Ses ventes au détail et ses exportations se chiffrent à plus d’un milliard de dollars. Nous investissons aux côtés d’Ontario Genomics dans le Vineland Research and Innovation Centre, un organisme sans but lucratif voué à la science horticole et à l’innovation en horticulture. Vineland collabore avec plusieurs partenaires afin d’utiliser la génomique pour accroître la compétitivité de l’industrie des légumes de serre, créer une boîte à outils génétique pour la différenciation des saveurs de tomates et réduire les pertes de récolte à l’aide de la résistance à large spectre aux maladies des légumes de serre. Ces travaux ont mené à la création de Platform Genetics, une société dérivée qui utilise la génétique inverse pour mettre au point des caractères génétiques et améliorer les cultures.

Le cancer du sein est la forme la plus répandue de cancer et la deuxième cause de décès par cancer chez les Canadiennes. Les recommandations actuelles en matière de dépistage du cancer du sein sont principalement fondées sur l’âge et les antécédents familiaux. L’évaluation personnalisée du risque, basée sur le génome, aiderait les médecins à identifier dix fois plus de femmes à risque élevé de la maladie. Nous investissons aux côtés de Génome Québec, d’Ontario Genomics et d’autres partenaires, près de 30 millions de dollars dans un projet qui vise, au moyen du séquençage des gènes de 100 000 femmes, à prévoir au bout du compte le risque de cancer du sein chez les femmes à l’aide d’un simple échantillon de salive et de données sur le mode de vie. Les provinces disposent maintenant des outils pour mettre en œuvre des mesures qui changent fondamentalement la façon dont leur système de santé traite ce risque de cancer. La prédiction du risque individuel et l’offre de protocoles d’évaluation personnalisée du risque sauveront de nombreuses vies grâce au dépistage et au traitement précoces du cancer du sein.

L’amincissement de la couverture de la glace marine et les étés sans glace font en sorte que le Passage du Nord-Ouest est très achalandé. L’augmentation du trafic maritime et de l’activité des navires de croisière ont accru le risque de déversements accidentels de diesel, de combustible de soute ou d’autres contaminants liés au transport. En collaboration avec Genome Prairie, nous appuyons GENICE : La génomique microbienne dans la préparation en cas de déversements d'hydrocarbures dans le milieu marin arctique canadien. Le projet met à profit la génomique microbienne pour produire des preuves scientifiques crédibles du rôle et du potentiel de la biorestauration pour résoudre les déversements d’hydrocarbures dans l’océan Arctique. 

La recherche canadienne en génomique contribue à améliorer le diagnostic des maladies rares, au nombre de plus de 7 000, selon les connaissances actuelles. Huit pour cent des Canadiens sont atteints d’une maladie rare, surtout des enfants. Un quart des patients attendent un diagnostic entre cinq et 30 ans; 40 % reçoivent un diagnostic erroné et la moitié n’obtient jamais de confirmation du diagnostic.  En 2017, nous finançons, par l’entremise d’Ontario Genomics, le projet Care4Rare mené au CHEO. Ces travaux font plus doubler notre capacité de diagnostiquer une maladie rare irrésolue, tout en créant l’infrastructure et les outils nécessaires à l’amélioration du diagnostic des maladies rares partout dans le monde. Ce projet et d’autres projets financés par Génome Canada partout au pays aident à faire du Canada un leader mondial de la recherche sur les maladies rares. 

Dans l’Est du Canada, l’industrie ostréicole connaît un essor rapide et il est essentiel de disposer d’une source fiable de naissains d’huîtres de qualité supérieure et à croissance rapide pour répondre aux cibles de croissance de l’industrie. Genome Atlantic et Génome Québec travaillent de concert avec l’industrie pour développer la première souche canadienne d’huîtres reproduites de façon sélective qui pourraient arriver à maturité 20 % plus vite que les huîtres sauvages. Cette percée changerait la donne pour cette industrie.

Jusqu’à maintenant, Génome Canada a soutenu la création de plus de 80 sociétés dérivées. AbCellera Biologics en est un bon exemple : cette société en démarrage de premier plan en biotechnologie, née de projets financés par Génome Canada et Genome BC, a déjà créé plus de 100 nouveaux emplois en haute technologie au Canada et a attiré entre 50 et 100 millions de dollars en nouveaux investissements étrangers. AbCellera se concentre sur la découverte d’anticorps thérapeutiques à l’aide de technologies innovatrices qui lisent, décodent et analysent les anticorps de systèmes immunitaires naturels. Le projet de développement d’anticorps thérapeutiques pour la dystrophie musculaire de Duchenne mène à une solution qui, en 2020, contribue au premier essai clinique mondial d’un traitement potentiel de la COVID-19 au moyen d’anticorps monoclonaux.

Lorsque la pandémie frappe, nous activons immédiatement notre communauté. Grâce à des fonds fédéraux de 40 millions de dollars, nous lançons le Réseau canadien de génomique COVID-19 (RCanGéCO) qui produit des données génomiques accessibles et utilisables pour suivre la transmission,  orienter les décisions stratégiques et guider les stratégies de dépistage et de traçage, la mise au point de vaccins et de traitements médicamenteux. Le réseau national séquencera les génomes de quelque 10 000 Canadiens et de 150 000 échantillons viraux. En créant des normes communes d’analyse et d’échange des données et en dotant nos laboratoires de santé publique de capacités en génomique, le RCanGéCO jette les bases de l’intervention du Canada en cas d’autres vagues de la COVID-19 et d’éclosions futures.

L’intestin humain contient des billions de microbes, dont certains sont liés à la maladie inflammatoire intestinale, le diabète, l’autisme, le Parkinson, l’Alzheimer, l’obésité et d’autres. La caractérisation réussie de ces populations microbiennes aiderait les chercheurs à mieux comprendre leur rôle dans la santé humaine. Nous finançons aux côtés de Génome Québec et d’autres partenaires, un projet scientifique citoyen novateur en collaboration Gearbox Software. Le jeu Borderlands Science mobilise les habiletés des joueurs pour cartographier le microbiome de l’intestin, ce qui fait économiser aux chercheurs des centaines de milliers d’heures de préparation des ordinateurs à en faire autant. Le jeu code l’ADN de chaque microbe comme une chaîne de briques de quatre formes et couleurs différentes. En reliant ces blocs les uns aux autres, les joueurs aident les chercheurs à évaluer les similitudes entre chaque microbe. Les solutions produites contribueront à améliorer la recherche et à mettre au point des soins curatifs et des traitements pour diverses maladies et problèmes de santé.

• Génome Canada : 20 années ensemble pour l’avenir, webinaire du Centre pour les politiques scientifiques canadiennes (13 août 2020)
• Coders of Wood, Designers of Water: Canada’s next Bio-revolution, Les innovateurs RBC (8 septembre 2020)
• A Paulicyworks Milestone 2020: Genome Canada – 20 years in the making, blogue de Research Money (27 juillet 2020)
• 20 Years in, Genome Canada Welcomes New President and Exciting Future, Le Magazine Insights de BIOTECanada (6 avril 2020)
• Message de Rob Annan, Ph. D., notre président et chef de la direction, au sujet de nos passionnants projets pour 2020, blogue de Génome Canada (9 janvier 2020)