Depuis quelques années, grâce aux avancées en génie tissulaire, il est possible de recréer en laboratoire des modèles d’organes humains fonctionnels. Ces modèles in vitro permettent à nos équipes de recherche d’explorer des mécanismes pathologiques complexes dans des conditions plus représentatives de la physiologie humaine.
Professeure associée à la Faculté de médecine de l’Université Laval et nouvelle chercheuse au sein de l’axe Médecine régénératrice du Centre de recherche du CHU de Québec-Université Laval, Mélissa Simard a pour objectif de développer et de fabriquer un modèle tridimensionnel de moelle osseuse humaine en laboratoire.
La moelle osseuse est l’organe responsable de la production de toutes les cellules du sang, notamment les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Elle joue donc un rôle primordial dans la défense immunitaire du corps humain.
Grâce à la biofabrication de ce modèle de moelle osseuse, la professeure Simard souhaite offrir des outils expérimentaux fiables pour l’étude du processus de fabrication du sang (l’hématopoïèse), le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques et, ultimement, la production de cellules sanguines pour des applications médicales concrètes.
« Sur le plan clinique, notre objectif est de fabriquer des produits sanguins en laboratoire : des cellules immunitaires, des globules rouges et des plaquettes. D’ici quelques années, l’idée serait même d’explorer la possibilité de produire des greffons de cellules souches hématopoïétiques, notamment pour le traitement de maladies comme les leucémies », explique-t-elle.
Son approche consiste à cultiver des cellules de sang et de vaisseaux sanguins dans un système de micro-canaux où elles sont nourries en continu afin de reproduire en laboratoire la réalité du corps humain.
Pour mener à bien ses travaux, elle collabore étroitement avec les équipes du Centre de recherche en organogénèse expérimentale de l’Université Laval (LOEX) et le professeur Jesse Greener du Département de chimie de l’Université Laval.
« Comme la moelle osseuse se trouve au cœur des os, son étude est complexe : il faut l’aspirer pour l’analyser, ce qui lui fait perdre toute sa structure. L’organisation cellulaire est donc difficile à étudier, et notre modèle vise justement à faciliter cette compréhension », précise-t-elle.
Un tango entre le génie tissulaire et l’immunologie
Avant de s’intéresser à l’aspect immunologique, Mélissa Simard a réalisé sa maîtrise et son doctorat au LOEX sous la supervision de la professeure Roxane Pouliot. Elle travaillait alors sur la fabrication de tissus cutanés construits en laboratoire.
« Dans le contexte des greffes chez les grands brûlés, il existe un enjeu immunitaire important, notamment en lien avec le rejet ou l’acceptation du greffon. C’est là que je me suis rendu compte qu’il existait une niche encore peu exploitée. C’est vraiment ainsi qu’est née l’idée de poursuivre ma carrière dans cette direction. »
Curieuse de nature et dotée de la fibre entrepreneuriale utile à tout chercheur (achat d'équipement, création d'une équipe, gestion des budgets, demandes de subvention, initiation de projets, collaborations et partenariats, etc.), elle s’est ensuite penchée sur le métabolisme des lipides, comme les oméga-3 et les oméga-6, dans des modèles de peau reconstruite.
En 2021, elle a effectué un stage postdoctoral à l’Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec (IUCPQ) dans l’équipe du professeur Nicolas Flamand. « Cette formation a été déterminante pour renforcer mon expertise en immunologie. »
Son parcours l’a ensuite menée au Brigham and Women’s Hospital et à la Harvard Medical School à Boston, sous la supervision du professeur Charles N. Serhan, spécialiste des mécanismes de résolution de l’inflammation.
« Le professeur Serhan est un chercheur de renommée internationale, très expérimenté et extrêmement impliqué dans son laboratoire. Chaque jour, j’étais constamment stimulée et mise au défi ! », se rappelle-t-elle.
Après son séjour très formatif à Boston, elle a accepté un poste de chercheuse universitaire à notre centre de recherche à l’été 2025, où elle bâtit désormais son équipe dans un environnement collaboratif et dynamique. Nous sommes ravis de l’accueillir parmi nous et avons hâte de suivre l’évolution de ses travaux!
Si vous êtes étudiant(e) et souhaitez entreprendre un projet de maîtrise ou de doctorat avec la professeure Simard, vous pouvez communiquer avec elle directement par courriel à [email protected].