La chimie en réponse aux grandes problé­ma­tiques de l’heure

La chimie en réponse aux grandes problé­ma­tiques de l’heure

La recherche est l’une des prin­ci­pales acti­vi­tés du dépar­te­ment de chimie de l’Uni­ver­sité de Montréal. Nous avons eu le plai­sir de rencon­trer quelques cher­cheur.ses qui ont accepté de nous résu­mer leurs travaux et de vulga­ri­ser leur domaine d’ex­per­tise.

André Char­rette

Chimie orga­nique de synthèse

André Char­rette, direc­teur du dépar­te­ment de chimie et profes­seur titu­laire, se spécia­lise en synthèse orga­nique depuis une dizaine d’an­nées. Le domaine implique d’éta­blir des liens étroits avec les compa­gnies phar­ma­ceu­tiques. Jadis, Montréal était une plaque tour­nante de l’in­dus­trie phar­ma­ceu­tique. Or les temps ont changé et les cinq plus grosses compa­gnies ont relo­ca­lisé leurs acti­vi­tés à Boston en raison de la concen­tra­tion d’uni­ver­si­tés de haut calibre que l’on retrouve dans cette ville.

Si on a d’abord appré­hendé un impact néga­tif sur le taux de finan­ce­ment accordé pour former des cher­cheur.euse.s en synthèse orga­nique, le départ de ces corpo­ra­tions a plutôt revi­goré le secteur en permet­tant à de nombreuses petites entre­prises de voir le jour. En ce moment, le taux de place­ment en synthèse orga­nique est excellent dans la région mont­réa­laise. Tout cela a permis au dépar­te­ment de main­te­nir des acti­vi­tés de recherche très pous­sées. Au cours de sa carrière, André Char­rette a eu l’oc­ca­sion de voir le domaine évoluer. Ce qui l’in­té­resse parti­cu­liè­re­ment en ce moment, c’est une tech­nique qui permet de faire des synthèses en réac­tion dans un plus petit tube, mais en continu. De ce fait, on peut géné­rer de très grandes quan­ti­tés de produits sans jamais avoir à mani­pu­ler de grosses quan­ti­tés de solvants ou de réac­tifs. Beau­coup d’ef­forts ont été mis là-dessus au dépar­te­ment. On y a créé une plate­forme de synthèse en flux conti­nus, la seule en Amérique du Nord à offrir un tel service.

Sébas­tien Sauvé

Conta­mi­nants : évalua­tion des risques chimiques et écotoxi­co­lo­giques

Arrivé au dépar­te­ment de chimie en 2001, Sébas­tien Sauvé s’in­té­resse surtout aux problèmes liés à l’en­vi­ron­ne­ment. Sa démarche consiste à s’at­taquer à un problème envi­ron­ne­men­tal qui lui « tient à cœur » et qui lui semble perti­nent.

À l’heure actuelle, ses recherches sont axées sur les conta­mi­nant dits « émer­gents », qui sont des nouveaux conta­mi­nants, ou alors des conta­mi­nants dits « d’in­té­rêt émergent », soit des molé­cules qui sont moins nouvelles, mais qui reviennent à l’avant-plan car elles sont deve­nues source d’inquié­tude.

Le domaine emprunte des éléments de la chimie analy­tique. Il s’agit de trou­ver les bonnes manières de mesu­rer. Même si cela peut sembler simple, il arrive que les concen­tra­tions soient si faibles que c’est plus complexe qu’il n’y paraît. À titre d’exemple : détec­ter la présence d’hor­mones, de médi­ca­ments tels les anti­dé­pres­seurs et de pesti­cides revient à mesu­rer l’équi­valent d’un cube de sucre dans un bassin qui aurait les dimen­sions du stade olym­pique de Montréal. Toute­fois, ces faibles concen­tra­tions demeurent suffi­santes pour fémi­ni­ser un pois­son.

Le but ultime des recherches de Sébas­tien Sauvé vise à déter­mi­ner quels sont les facteurs qui contri­buent aux problèmes de santé ou autres et de tenter de décor­tiquer quelle est la source des conta­mi­nants. Ses projets sont conçus en fonc­tion de ce qu’il perçoit comme des problèmes de nature envi­ron­ne­men­tale qui sont perti­nents à l’heure actuelle. Il réflé­chit dans un premier temps aux outils néces­saires pour réali­ser le projet qu’il a en tête et, s’il croit les possé­der dans sa « palette », il tente de trou­ver les sources de finan­ce­ment et, surtout, les bons parte­naires, car les projets sont presque toujours pluri­dis­ci­pli­naires.

En ce sens, il envi­sage d’ailleurs d’un bon œil le démé­na­ge­ment au campus MIL. Selon lui, il sera doré­na­vant plus facile de réali­ser certains projets. Comme les collègues de géogra­phie et de sciences biolo­giques seront à la porte d’à côté, il y aura beau­coup de mise en commun des projets.

Joëlle Pelle­tier

Rela­tions struc­ture-fonc­tion des enzy­mes­tion des enzymes

Joëlle Pelle­tier est profes­seure au dépar­te­ment de chimie et profes­seure accré­di­tée au dépar­te­ment de biochi­mie. Ses travaux de recherche portent essen­tiel­le­ment sur les enzymes et visent à les modi­fier au béné­fice de la société, par exemple, en amélio­rant les diagnos­tics en santé et en rédui­sant la pollu­tion engen­drée lorsqu’on synthé­tise des produits d’usage quoti­dien.

Les travaux de recherche entre­pris dans son labo­ra­toire sont très colla­bo­ra­tifs. Elle compte sur de nombreux parte­naires au sein du dépar­te­ment de chimie, mais égale­ment au sein du dépar­te­ment de biochi­mie, y compris des bio-infor­ma­ti­ciens, car la tendance dans le domaine est de se tour­ner progres­si­ve­ment vers l’ap­pren­tis­sage machine. En ce sens, ce qui peut être réalisé dans son labo­ra­toire, c’est de créer des banques de « milliers, de millions, même de milliards de variantes de protéines » et de les tester pour certaines fonc­tions. Ainsi, on dispose de grandes séries de données qui peuvent servir à l’ap­pren­tis­sage machine pour amélio­rer le proces­sus de modi­fi­ca­tion des protéines. Les cher­cheurs en bio-infor­ma­tique l’aident à accé­lé­rer ces travaux. Elle colla­bore aussi avec des chimistes et des bio-infor­ma­ti­ciens de l’Uni­ver­sité McGill et de l’Uni­ver­sité Concor­dia, ainsi qu’a­vec de nombreux cher­cheurs au Canada ou à l’étran­ger.

Karen Waldron

Biomo­lé­cules : instru­men­ta­tion, détec­tion, modes de sépa­ra­tion

Karen Waldron a été la première cher­cheuse à être embau­chée au dépar­te­ment de chimie, où elle est profes­seure agré­gée depuis 1994.

Ces dernières années, son groupe de recherche s’est inté­ressé à la contre­façon dans le domaine phar­ma­ceu­tique, notam­ment dans le cadre d’un projet sur les médi­ca­ments utili­sés pour trai­ter la dysfonc­tion érec­tile tels le Viagra, le Cialis et le Levi­tra. Comme il s’agit de médi­ca­ments dont les compo­sés chimiques sont bien connus et docu­men­tés, mais qui se vendent assez cher et unique­ment sur ordon­nance, ils consti­tuent une occa­sion d’af­faire en or pour les « chimistes de garage ». Au-delà des aspects juri­diques et finan­ciers, ces produits inquiètent Santé Canada, car ils peuvent conte­nir des ingré­dients actifs contre-indiqués pour certains hommes.

L’équipe de Karen Waldron a déve­loppé une méthode par la chro­ma­to­gra­phie liquide et la spec­tro­mé­trie de masse qui permet main­te­nant à Santé Canada de procé­der à une analyse rapide de 82 produits chimiques pour éviter que de faux médi­ca­ments dange­reux pour la santé se retrouvent en circu­la­tion. 

Présen­te­ment, le groupe travaille sur un projet qui touche la capture de carbone pour dimi­nuer les émis­sions respon­sables de l’ef­fet de serre. Les recherches sont effec­tuées en parte­na­riat avec une compa­gnie qui déve­loppe les solvants utili­sés pour la capture de CO2 dans les fumées en indus­trie, notam­ment les usines qui génèrent de l’éner­gie à partir du char­bon brûlé, dans l’Ouest cana­dien et ailleurs dans le monde.