Travaux de recherche

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Résoudre les enquêtes sur les empoisonnements alimentaires grâce à l'ADN

Résoudre les enquêtes sur les empoisonnements alimentaires grâce à l'ADN - Transcription et Sous-Titres

Mise en contexte de l'Agence canadienne d'inspection des aliments. Le travail de l'Agence est présenté en images, notamment une boîte de Pétri, des fraises, un plant en croissance, un poulet et une feuille d'érable.

Texte : ACIA : Préserver grâce à la science

Une animation montre des particules qui forme l'hélice de l'ADN

Texte : Résoudre les enquêtes sur les empoisonnements alimentaires grâce à l'ADN

La main d'une femme place une laitue sur un présentoir d'épicerie

Texte : 1 personne sur 8 (quatre millions de Canadiens) est malade chaque année en raison d'aliments contaminés. Comprend les estimations pour 30 pathogènes d'origine alimentaire et les cas de troubles gastro-intestinaux aigus d'étiologie inconnue.

Une scientifique est assise dans un laboratoire. Elle écrit un rapport.

Texte : L'ACIA travaille sans relâche pour prévenir les maladies d'origine alimentaire au Canada, utilisant un outil des plus importants : la science

Un homme est assis dans son bureau. Il lit un livre de science.

Je m'appelle Burton Blais. Je suis chef de la section Recherche et développement du laboratoire d'Ottawa Carling de l'Agence canadienne d'inspection des aliments.

Burton Blais est assis dans un laboratoire pour une entrevue.

Notre laboratoire offre donc du soutien à la recherche et au développement à nos laboratoires d'analyse, et notre principal domaine d'activités est la détection et l'identification des microorganismes pathogènes présents dans les aliments.

Des pommes passent sur un tapis roulant dans une industrie

Texte : L'équipe de Burton développe des techniques scientifiques permettant d'identifier plus rapidement des contaminants potentiellement dangereux dans les aliments.

Burton Blais est assis dans un laboratoire pour une entrevue.

Ce qui est vraiment intéressant ici, c'est qu'en fait, j'ai vu certaines techniques mises au point dans notre laboratoire être utilisées en appui à des cas de maladie d'origine alimentaire survenue de l'autre côté de la frontière, où une éclosion, une véritable éclosion est survenue. Les gens étaient vraiment malades aux États-Unis, alors une grande enquête a été menée et, normalement, lorsque cela arrive, nous commençons à tester les produits ici pour nous assurer de ne pas importer le problème. Les conséquences sont manifestes, vous savez, il s'agissait de produits d'une marque assez importante qui causaient de toute évidence une maladie dans l'État en question. Les produits s'en venaient au Canada et nous voulions nous assurer que ce que nous importions n'était pas contaminé. Nous avons pu faire quelques tests très très rapidement et déterminer que, ouais, ils étaient contaminés eux aussi, alors voilà. Nous ne les vendrons pas aux Canadiens ou du moins nous ne permettrons pas que les consommateurs canadiens y soient exposés.

Une scientifique prépare des échantillons à l'aide d'une pipette, transférant du liquid dans de petits tubes.

Texte : Cette innovation scientifique utilisée lors de l'enquête a si bien fonctionné que le Center for Disease Control des États-Unis a contacté l'ACIA pour se renseigner sur cette technologie. Le test génomique développé par l'équipe de Burton a permis d'identifier la bactérie Listéria en moins de quatre jours, soit la moitié du temps que prennent les tests réguliers.

Burton Blais est assis dans un laboratoire pour une entrevue.

La génomique est une science relativement nouvelle grâce à laquelle nous cherchons à connaître l'empreinte génétique des microorganismes.

Un animation en 3 dimensions montre une maison qui se construire à partir de plans d'architectes.

Si on utilise une maison comme analogie, ce serait comme d'avoir les plans détaillés et les échantillons d'une maison particulière. Vous ne verriez donc pas uniquement à quoi ressemble cette maison de l'extérieur, mais vous verriez aussi les plans d'étage exhaustifs et les matériaux qui serviront à sa construction, et peut-être même ses caractéristiques techniques précises.

Burton Blais est assis dans un laboratoire pour une entrevue.

Alors la génomique nous donne essentiellement ce genre de perspective extrêmement détaillée des microorganismes. Dans le cas d'une enquête sur l'éclosion d'une maladie d'origine alimentaire, les techniques de génomique se sont révélées très utiles. Nous avons maintenant accès à une technologie qui nous permet de déterminer très rapidement et avec exactitude la séquence complète de l'ADN de microorganismes comme E. coli ou les salmonelles. Avec l'empreinte génétique à haute résolution qui est produite, vous pouvez en fait déterminer s'il s'agit d'une contamination de nature sporadique ou de nature plus persistante, ou d'une contamination chronique de longue date dans un milieu de transformation des aliments.

Des séquences vidéo montrent différents site de transformation d'aliments tel des poulets, des légumes et des oeufs.

Et, le fait de savoir ça peut grandement influencer le cours des choses au moment de choisir les mesures d'atténuation des risques à appliquer pour résoudre le problème.

Burton Blais est assis dans un laboratoire pour une entrevue.

Je trouve ça vraiment gratifiant de pouvoir constater les répercussions du travail que nous accomplissons pour résoudre de vrais problèmes et de voir que nous prévenons réellement des maladies au Canada à cause de certains outils que nous avons mis au point. Il existe un certain nombre de domaines où la génomique nous aidera à beaucoup mieux faire notre travail d'inspecteur des aliments, notamment en réussissant à mieux comprendre pourquoi certains microorganismes sont plus pathogènes ou plus dangereux que d'autres pour la santé humaine.

Des scientifiques effectuent différentes tâchent dans un laboratoire.

Ces connaissances nous aideront alors à peaufiner nos activités d'inspection de manière à les orienter vers les situations qui présentent un risque élevé pour la population, et je pense qu'en fin de compte, l'efficacité de nos méthodes d'inspection des aliments sera améliorée.

Une scientifique bouche un tube, le prend et sort du cadre de l'écran avec le tube.

Texte : Apprenez en plus sur la science à l'ACIA. Visitez www.inspection.gc.ca

Mot-symbole « Canada ». Droit d'auteur Sa Majesté la Reine du chef du Canada (Agence canadienne d'inspection des aliments), 2017.

Recourir à la science de l'ADN pour lutter contre les maladies d'origine alimentaire

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Qu'est-ce qu'un agent pathogène?

Tout ce qui peut entraîner une maladie est un agent pathogène. Il peut s'agir d'un virus, d'un champignon ou d'une bactérie. Bien que la majorité des bactéries présentes dans les aliments soient utiles ou sans danger, certaines peuvent causer des problèmes, notamment des infections. Certaines bactéries, en petites quantités, ne présentent aucun danger pour la plupart des adultes en santé, tandis que d'autres peuvent se multiplier et se propager et rendre les gens malades. On appelle les bactéries pouvant causer des maladies des bactéries pathogènes.

Il est possible que l'apparence, l'odeur ou le goût des aliments contaminés par des bactéries ne soit pas différent de celui des aliments propres à la consommation. Afin de prévenir ou de limiter les maladies, les chercheurs de l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) s'efforcent d'identifier rapidement ces bactéries pathogènes dans les aliments. Les travaux des chercheurs de l'ACIA sont essentiels au retraçage des sources de contamination bactérienne des aliments, le cas échéant

Génomique et codage à barres de l'ADN

La génomique nous aide à comprendre, à interpréter et à utiliser l'ADN en vue de trouver des solutions aux problèmes. L'ACIA mène des recherches en génomique afin de mettre au point des technologies qui aident les chercheurs à identifier et à comprendre des agents pathogènes donnés. Ces technologies offrent de nouveaux moyens de diagnostiquer des problèmes et permettent de trouver des solutions plus rapides et économiques

Le recours à la génomique est une immense amélioration par rapport aux techniques biochimiques plus anciennes qui sont utilisées pour lutter contre les maladies d'origine alimentaire. La différence est la même qu'entre un détective qui ne connaîtrait que la taille et la description physique générale d'un suspect et un détective qui aurait les empreintes digitales d'un suspect et connaîtrait son profil comportemental. Grâce à ces renseignements détaillés, il est beaucoup plus facile de déterminer la source de contamination ayant entraîné une maladie d'origine alimentaire.

Le saviez vous?

Des bactéries comme E. coli sont constituées de près de quatre millions de nucléotides. Il s'agit des structures de base formant l'ADN. Lorsque les chercheurs cherchent une séquence d'ADN pour identifier un organisme, ils utilisent une section de seulement 700 nucléotides environ qui servira de code à barres. Ce code peut servir à différentier une espèce de bactérie de toutes les autres.

Il ne s'agit que de 0,017 5 % de son ADN total!

Mettre le doigt sur les agents pathogènes d'origine alimentaire

Les chercheurs de l'ACIA peuvent avoir recours à des technologies de génomique pour le séquençage du génome d'une bactérie provenant d'un établissement de fabrication d'aliments ou d'aliments ayant rendu une personne malade, ce qui leur permet de détecter et d'analyser avec précision les maladies d'origine alimentaire et de déterminer à quel point elles peuvent être dangereuses pour les humains.

Les techniques biochimiques utilisées par les chercheurs peuvent fournir des renseignements de base au sujet d'un échantillon d'aliment contaminé, par exemple indiquer la présence de l'agent pathogène Listeria. De son côté, le code à barres de l'ADN d'une bactérie peut révéler des renseignements comme la souche exacte ou l'ampleur de la résistance aux antibiotiques. Connaître le génome d'une bactérie peut aider les inspecteurs à retracer un échantillon donné, de l'aliment contaminé par la bactérie jusqu'à des secteurs précis d'une usine, afin de déterminer l'origine des problèmes.

Fonctionnement du séquençage du génome complet

Le SGC est une procédure en laboratoire qui permet de déterminer l'ensemble de la structure génétique d'un organisme en un seul processus, comme le plan d'un édifice. Le SGC fournit une empreinte génétique très précise qui peut aider à établir un lien entre des cas de maladie ou de contamination, permettant ainsi de déceler et de résoudre plus rapidement une éclosion.

Séquençage du génome complet

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Image - SGC une procédure en laboratoire. Description ci-dessous.

Description du séquençage du génome complet
  1. Extraction de l'ADN - Les chercheurs prélèvent des cellules d'une culture bactérienne et les traitent avec des produits chimiques qui permettent la rupture des cellules pour en libérer l'ADN.
  2. Purification de l'ADN - On retire les impuretés de l'échantillon d'ADN.
  3. Cisaillement de l'ADN - L'ADN est coupé en petits fragments de taille connue au moyen d'enzymes, qui servent alors de « ciseaux moléculaires », ou de la perturbation mécanique.
  4. Préparation de la banque d'ADN - Les chercheurs effectuent de nombreuses copies de chaque fragment d'ADN au moyen du processus de réaction en chaîne de la polymérase. Ce groupe de fragments constitue la « banque d'ADN ».
  5. Séquençage de la banque d'ADN - La banque d'ADN est chargée dans un séquenceur. La combinaison de nucléotides (A, T, C et G) formant chaque fragment d'ADN est cernée. Chaque résultat est une « lecture d'ADN ».
  6. Analyse de la séquence d'ADN - Le séquenceur produit des millions de lectures d'ADN. On utilise des programmes informatiques spécialisés pour les regrouper dans le bon ordre, comme les pièces d'un casse-tête. La séquence du génome contenant des millions de nucléotides est alors prête à être utilisée pour retracer les agents pathogènes d'origine alimentaire.

Le saviez vous?

L'ACIA a procédé au séquençage de la structure de l'ADN de plus de 4 000 bactéries liées à des maladies d'origine alimentaire, comme E. coli, Salmonella et Listeria.

Suivi des problèmes

On peut déterminer les mesures correctives à prendre lorsque les inspecteurs de l'ACIA déterminent la source des problèmes relatifs aux bactéries, par exemple un secteur donné d'un établissement de transformation de la viande. Grâce à cette approche fondée sur les souches d'ADN, les inspecteurs peuvent savoir si le problème original a été réglé ou non ou s'ils ont un tout nouveau problème sur les bras s'ils trouvent le même type de bactérie lors de leur inspection de suivi.

Si le nouvel échantillon de bactérie correspond au code à barres de l'ADN de l'échantillon qu'ils ont prélevé la première fois, ils savent alors que l'établissement n'a peut-être pas entièrement corrigé le problème.

Laboratoires à l'échelle du Canada

L'ACIA possède des machines de séquençage de l'ADN dans ses laboratoires à l'échelle du pays. Cela signifie que le séquençage des bactéries lors d'éclosions de maladie d'origine alimentaire peut se faire rapidement, deux fois plus rapidement qu'avec des méthodes biochimiques plus anciennes dans certains cas. L'analyse des grandes quantités de données obtenues lors des activités de séquençage des laboratoires de microbiologie alimentaire de l'ACIA (bio-informatique) se fait centralement au Laboratoire d'Ottawa (Carling) de l'ACIA.

Le logiciel de bio-informatique GeneSeekr, mis au point par l'ACIA, permet de cerner certaines caractéristiques importantes dans les données de séquençage de l'ADN, par exemple, l'espèce ou la souche de la bactérie, le danger qu'elle présente et les marqueurs indiquant si cette bactérie résiste ou non aux antibiotiques. Le logiciel permet aux non-chercheurs de comprendre rapidement et facilement des renseignements complexes afin d'aider à prendre des décisions lors d'enquêtes sur la salubrité des aliments.

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Carte - Emplacement des laboratoires de l'ACIA. Description ci-dessous.

Description de la Carte montrant l'emplacement des laboratoires de l'ACIA
  1. Sidney, Colombie-Britannique – Protection des végétaux
  2. Burnaby, Colombie-Britannique – Salubrité des aliments
  3. Lethbridge, Alberta – Salubrité des aliments, Santé des animaux, Laboratoire de référence international pour l'Organisation mondiale de le santé animale (OIE)
  4. Calgary, Alberta – Salubrité des aliments
  5. Saskatoon, Saskatoon – Salubrité des aliments. Protection des végétaux, Santé des animaux, Laboratoire de référence international pour l'Organisation mondiale de le santé animale (OIE)
  6. Winnipeg, Manitoba – Salubrité des aliments, Santé des animaux, Laboratoire de référence international pour l'Organisation mondiale de le santé animale (OIE)
  7. Région du grand, Toronto, Ontario – Salubrité des aliments
  8. Ottawa-Fallowfield, Ontario – Salubrité des aliments, Protection des végétaux, Santé des animaux, Laboratoire de référence international pour l'Organisation mondiale de le santé animale (OIE)
  9. Ottawa – Carling, Ontario – Salubrité des aliments, Protection des végétaux, Santé des animaux
  10. Longueuil, Quebec – Salubrité des aliments
  11. St-Hyacinthe, Quebec – Salubrité des aliments, Santé des animaux
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