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22 septembre 2017

Lauréat du prix 2017 de la thèse de doctorat avec distinction : Un moyen pour contrer la pénurie de donneurs d’organes


Le domaine de l’ingénierie tissulaire existe depuis des années, mais l’incapacité des scientifiques à construire des réseaux de vaisseaux sanguins pour maintenir ces tissus artificiels en vie a jusqu’à maintenant été un obstacle majeur.

Nous vous présentons Boyang Zhang (Doctorant en génie chimique et chimie appliquée de l’université de Toronto). Lauréat du prix 2017 de la thèse de doctorat avec distinction au Canada en ingénierie, sciences médicales et sciences naturelles, il est le premier au monde à créer des tissus fonctionnels pour le cœur et le foie avec des réseaux de vaisseaux sanguins 3-D intégrés qui peuvent être reliés chirurgicalement au système du patient.

Suite à la recherche de Boyang Zhang, les remplacements de tissus peuvent maintenant être générés complètement à partir de cellules souches et de matières synthétiques, pour être utilisés comme remplaçants potentiels pour la régénération ou comme modèles dans les tests de dépistage de drogues. Ce procédé fait partie d’un domaine émergent de recherche interdisciplinaire appelé « organ-in-a-dish engineering ».

« Le réseau de vaisseaux sanguins fournit de l’oxygène et des nutriments qui servent à maintenir les tissus en vie. Ceci peut être comparé au système de plomberie dans une maison, puisque les tuyaux servent à fournir de l’eau fraîche à votre maison », mentionne Boyang Zhang.

« C’est très difficile à reproduire en raison de sa structure complexe et de sa petite taille. Nous avons emprunté une technique de fabrication provenant de l’industrie des semi-conducteurs — qui servait à l’origine à fabriquer des puces d’ordinateur — pour fabriquer des vaisseaux sanguins. Donc, au lieu d’avoir de l’électricité qui circule dans les circuits, nous avons du sang qui circule dans les vaisseaux ».

« Ce que nous tentons de faire, c’est de développer des tissus artificiels qui peuvent résoudre le problème de pénurie de donneurs d’organes. Bien que nous ne puissions pas générer un organe entier à court terme, nous pouvons aider à remplacer des parties de tissus endommagés chez un patient ».

La découverte de Boyang Zhang, nommée AngioChip, est fondée sur la chimie des polymères. Sa recherche a été publiée sur la page couverture du journal Nature Materials en 2016, qui a été reprise par les médias à travers le monde, y compris BBC Horizons et CBC the National.

Boyang Zhang ainsi que son superviseur ont aussi fondé une entreprise en démarrage, TARA Biosystems, qui se concentre sur la commercialisation de modèles de tissus pour les tests de dépistage de drogues. À ce jour, l’entreprise a effectué 2,5 millions de dollars US et a un laboratoire commercial situé dans la ville de New York qui dessert environ une demi-douzaine d’entreprises pharmaceutiques.

« Il est peu commun de voir que le travail effectué dans le cadre d’une thèse puisse se transformer en un projet commercial en si peu de temps », mentionne son superviseur Milica Radisic, un Canadien bénéficiant d’une chaire de recherche et professeur d’ingénierie tissulaire cardiovasculaire fonctionnels. « On estime que mettre un nouveau médicament disponible sur le marché coûte plus de 1 milliard de dollars, et ce, sur une période de développement de 20 ans. AngioChip pourrait augmenter grandement la rapidité du processus, puisqu’il permet d’effectuer des tests sur les tissus humains avec une meilleure pertinence pour ce qui est des conditions physiologiques ».

« Boyang Zhang est à l’image d’une centrale électrique en matière de prouesses scolaires et de curiosité », ajoute-t-elle. « Ses idées sont transformatrices et il présente continuellement de nouveaux projets et solutions pour les problèmes complexes. Avec des traits de personnalité exceptionnels et faisant preuve de professionnalisme, Boyang Zhang sera assurément un leader dans le domaine de la bio-ingénierie et excellera comme corps professoral. Il possède toutes les caractéristiques nécessaires pour devenir un futur leader : une combinaison d’excellence, de modestie et de volonté d’aider les autres ».

En voie de compléter une bourse postdoctorale Banting, Boyang Zhang a récemment accepté une offre d’emploi à l’université McMaster, où il occupera le poste de professeur adjoint en juin 2018.

« Le travail du Dr Zhang aidera à sauver la vie de beaucoup de Canadiens, en plus de celle de patients de partout dans le monde », mentionne la présidente de l’ACES, Brenda Brouwer. « Sa capacité à penser plus loin et sa collaboration avec d’autres chercheurs dans plusieurs disciplines afin de résoudre de nombreux problèmes sont une véritable inspiration. En peu de temps, il a réussi à mettre en œuvre ses recherches pour en faire un monde meilleur ».

Boyang Zhang recevra son prix en novembre lors de la conférence de l’Association canadienne pour les études supérieures, qui aura lieu dans la ville de Québec. Il sera accompagné de Leila Qashu, lauréate de la thèse de doctorat avec distinction pour les Beaux-arts, les sciences humaines et les sciences sociales.