Antonella Bertucci, titulaire d’une maîtrise et d’un doctorat, est une biologiste spécialisée dans la recherche sur les cellules et le cancer. Elle travaille dans les domaines de la radiobiologie, de la cytogénétique, des biomarqueurs et de la recherche translationnelle aux Laboratoires nucléaires canadiens (LNC). Elle est photographiée ici devant son bureau aux Laboratoires de Chalk River (LCR).
Dans une situation d’urgence radiologique majeure, chaque minute compte. Des milliers de personnes pourraient soudainement avoir besoin d’un dépistage rapide afin de déterminer la quantité de rayonnement qu’elles ont absorbée, un chiffre qui aide à identifier les personnes qui ont besoin de soins médicaux urgents. Dans les laboratoires dirigés par des scientifiques comme Antonella Bertucci qui étudient les informations que nos cellules fournissent sur l’exposition aux rayonnements, la préparation au triage commence bien avant toute crise, aussi improbable soit-elle. Leurs recherches visent à fournir des réponses aussi rapidement que possible, avec la précision nécessaire pour orienter le traitement et, en fin de compte, sauver des vies.
Bien avant ces travaux révolutionnaires, Antonella Bertucci, originaire d’Italie, a grandi attirée par le monde de la santé et de la science. Au secondaire, elle savait qu’elle voulait faire carrière dans le domaine de la biologie humaine, mais ce n’est qu’à l’université qu’elle a découvert l’attrait de la recherche, semblable à celui du métier de détective : le plaisir de traquer les questions, de rassembler des indices et de résoudre des problèmes animé d’une curiosité tenace.
Groupe d’étudiants participant à la recherche sur les rayonnements spatiaux de la NASA, 2005. Antonella Bertucci (deuxième rangée, deuxième
Cette expérience a déterminé l’orientation du reste de sa carrière. Sa curiosité l’a amenée à se spécialiser en radiobiologie, d’abord dans le cadre de ses études supérieures, puis dans le cadre d’un projet financé par la NASA visant à étudier les moyens de protéger les astronautes contre les rayonnements cosmiques. Ce travail lui a valu d’être invitée par l’Université Columbia à se joindre aux pionniers dans ce domaine, lesquels ont reconnu son potentiel. Elle y a travaillé sur des projets allant de la réponse aux urgences radiologiques à la mise au point d’un robot capable de contrôler des dizaines de milliers de personnes par jour.
Depuis plus de vingt ans, qu’elle étudie le traitement du cancer, la protection contre le rayonnement ou les interventions d’urgence, elle poursuit les mêmes questions fondamentales : comment les rayonnements affectent-ils nos cellules et comment cette compréhension peut-elle protéger la santé humaine?
Aujourd’hui, Mme Bertucci est responsable de la mission intitulée Biodosimétrie et contre-mesures médicales aux Laboratoires nucléaires canadiens, l’un des deux seuls laboratoires au Canada capables de reconstituer la dose de rayonnement dans une situation d’urgence. C’est un rôle qui allie science, leadership et responsabilité nationale. Ses journées se ressemblent rarement. Certains matins commencent par des appels internationaux à des collègues, destinés à partager les dernières avancées de la recherche ou à discuter de nouvelles approches en matière d’intervention d’urgence. D’autres commencent au laboratoire, où elle travaille en étroite collaboration avec les technologues des LNC, guidant les travaux expérimentaux, résolvant les résultats inattendus ou affinant la prochaine série de tests.
La mission Biodosimétrie et contre-mesures médicales consiste à étudier la mesure de la dose de rayonnement absorbée par une personne et la manière de traiter ses effets sur la santé. La biodosimétrie fournit une estimation de la réponse biologique au rayonnement, tandis que les contre-mesures médicales se concentrent sur les interventions visant à réduire les effets sur la santé et à favoriser la guérison.
Antonella Bertucci (à droite) travaillant aux côtés du technologue Mark Bester (à gauche)
Ce qu’elle apprécie le plus, c’est l’aspect humain : susciter la curiosité de son équipe, l’encourager non seulement à accomplir une tâche, mais aussi à comprendre les raisons qui la motivent. La collaboration fait partie intégrante de tout ce qu’elle fait. L’un de ses derniers projets de recherche a contribué à transformer une technique complexe en un outil qui pourrait un jour aider à la prise de décision en situation de crise dans le monde réel. Comme le dit Mme Bertucci, « la science évolue plus rapidement, et s’améliore, lorsque de nombreux esprits travaillent dans le même sens ».
Au-delà de ses fonctions au sein du laboratoire, une grande partie de son rôle consiste à maintenir la capacité du Canada en matière de dosimétrie biologique : collaborer avec des partenaires fédéraux, participer à des groupes de travail internationaux, présenter les conclusions des LNC lors de conférences scientifiques et veiller à ce que le laboratoire reste en phase avec le rythme rapide de l’innovation dans ce domaine. C’est à la fois très stressant et très motivant.
« Chaque jour, dit-elle, quelque chose de nouveau peut se produire, et c’est exactement pour cela que j’adore ce travail. »
Lorsque Mme Bertucci parle de ses recherches, elle commence toujours par le problème. En cas d’urgence radiologique à grande échelle, des dizaines de milliers de personnes peuvent avoir besoin d’une évaluation rapide de la dose afin d’estimer la quantité de rayonnement qu’elles ont pu recevoir en l’absence de méthodes de dosimétrie physique. La seule façon de comprendre l’exposition d’une personne est d’examiner l’intérieur de son corps. C’est là que la biodosimétrie entre en jeu.
À l’intérieur de chacune de nos cellules se trouve l’ADN qui réagit aux rayonnements de manière prévisible. Lorsque le rayonnement cause des dommages, la cellule active des processus de réparation qui laissent derrière eux des « signaux lumineux » moléculaires. Plus une personne a absorbé de rayonnements, plus ses cellules produisent de marqueurs. Les techniques classiques de biodosimétrie peuvent mesurer ces changements, mais elles sont fastidieuses : les échantillons doivent être cultivés pendant plusieurs jours, traités à la main et analysés au microscope, cellule par cellule. En cas d’urgence, attendre une semaine pour obtenir les résultats n’est tout simplement pas envisageable.
Antonella Bertucci examine des données de son bureau aux LCR
Mme Bertucci et son équipe ont cherché un moyen plus rapide de gérer ce processus. Ce dernier préserve la précision tout en fournissant des réponses en quelques heures, et non en plusieurs jours. Leurs efforts d’innovation ont consisté à adapter le test γ-H2AX, qui évalue les dommages causés à l’ADN, à une technologie appelée cytométrie en flux par imagerie, qui permet de prendre des images haute résolution de milliers de cellules en quelques minutes.
Au lieu d’une semaine, les estimations de dose peuvent être générées en environ une journée. Cette méthode permettrait de prendre plus rapidement des décisions, à savoir si des personnes nécessitent ou non des soins médicaux. L’équipe a également mis au point des courbes d’étalonnage spécifiques au laboratoire, une étape essentielle pour tout laboratoire susceptible d’être appelé un jour à répondre à une urgence nationale. Cela signifie que cette technique n’est pas seulement expérimentale, mais aussi opérationnelle.
Ce qui motive le plus Mme Bertucci, c’est de savoir que ses recherches ne sont pas théoriques. Elles visent des personnes réelles, dans des communautés réelles, qui pourraient un jour dépendre de réponses rapides et précises pour soutenir des plans d’intervention d’urgence si jamais cela s’avérait nécessaire. C’est cette passion qui la motive à traverser de longues journées, des délais serrés et le poids de savoir que son travail pourrait guider d’importantes décisions médicales d’urgence.
Ce sens du devoir est assorti d’une appréciation pour les personnes avec lesquelles elle travaille. Après avoir passé une grande partie de sa carrière en milieu universitaire, Mme Bertucci trouve énergie et joie dans sa collaboration avec les technologues des LNC, des professionnels chevronnés qui apportent chaque jour leurs compétences, leur précision et leur curiosité au laboratoire. Ses moments préférés sont ceux où une tâche routinière devient une source de découverte : lorsqu’une question se transforme en idée et que toute l’équipe se penche sur le sujet, désireuse de mieux comprendre quelque chose.
La transformation du test γ-H2AX en un outil d’urgence à haut débit n’a pas été un processus linéaire. Comme beaucoup de projets scientifiques, ce projet a commencé par une idée prometteuse et une longue série d’essais et d’erreurs. La cytométrie en flux par imagerie offrait une grande rapidité, mais l’adaptation d’une technique basée sur la microscopie à une machine conçue pour traiter des milliers de cellules par minute a nécessité de repenser presque toutes les étapes : préparation des échantillons, conditions de coloration, paramètres d’image et algorithmes d’analyse.
L’un des obstacles les plus difficiles à surmonter était la cohérence. Même lorsque la technique fonctionnait parfaitement sur l’échantillon sanguin d’un donneur, elle pouvait se comporter différemment sur celui d’un autre. Pour Mme Bertucci, c’était un rappel que la biologie est rarement ordonnée. « Elle est à la fois mathématiques et mystère », dit-elle. Plutôt que de constituer un revers, cette anomalie a aidé l’équipe à affiner ses méthodes, renforçant ainsi la courbe d’étalonnage.
Puis est venu le moment que tous les scientifiques attendent : la validation. Après des mois d’ajustements, de tests à l’aveugle, de dépannage de l’équipement et de répétitions du test, la courbe d’étalonnage s’est finalement stabilisée avec une clarté indéniable. Les collègues ont examiné les résultats, les ont comparés entre les instruments et les conditions, et ont réalisé que non seulement la méthode fonctionnait, mais qu’elle était suffisamment performante pour permettre une utilisation en situation d’urgence dans le monde réel. Lorsque Mme Bertucci a présenté les résultats lors d’une conférence en Allemagne le printemps dernier, la réponse a été immédiate. « J’ai eu l’impression que toutes les pièces du casse-tête s’assemblaient enfin », dit-elle.
Malgré cette percée, le travail de Mme Bertucci est loin d’être terminé. Maintenant que l’approche de la cytométrie en flux par imagerie a fait ses preuves, la prochaine étape consiste à la perfectionner. Elle et son équipe explorent actuellement des moyens d’améliorer encore la précision, en particulier pour les expositions complexes ou mixtes, et de constituer des ensembles de données d’étalonnage plus importants et plus diversifiés qui reflètent la variabilité réelle de la population. L’analyse d’images assistée par l’IA est un autre domaine prometteur qui pourrait rendre l’estimation des doses encore plus rapide et plus précise, en apprenant aux algorithmes à détecter des motifs subtils dans les dommages cellulaires que l’œil humain pourrait ne pas voir.
Antonella Bertucci et Mark Bester examinent des données en laboratoire
Au-delà du laboratoire, elle s’attache à renforcer la préparation du Canada aux situations d’urgence. Cela implique notamment de former davantage de personnel à la biodosimétrie, d’établir des partenariats avec des agences fédérales et de veiller à ce que les capacités du pays restent en phase avec les technologies émergentes et les normes internationales. Sa vision à long terme est celle d’un système permettant au Canada de mobiliser rapidement les talents, les outils et les données nécessaires; un système prêt à protéger la population lorsque cela est le plus important.
« Nous espérons ne jamais connaître d’urgence radiologique », dit-elle. « Mais si cela arrive, nous devons être prêts. »
En cas de crise, la sécurité publique dépend de personnes que nous ne verrons peut-être jamais, des scientifiques comme Mme Bertucci qui transforment une biologie complexe en une clarté salvatrice. De sa curiosité précoce à son leadership aux LNC, sa carrière reflète des décennies de dévouement et de collaboration, et une profonde fascination pour les histoires que nos cellules peuvent raconter. Son travail renforce la capacité du Canada à réagir lorsque cela est le plus important, nous rappelant que la véritable préparation se construit bien avant une situation d’urgence, grâce aux efforts constants et passionnés de personnes qui mettent au point des outils dont nous espérons ne jamais avoir besoin, mais sur lesquels nous pourrions un jour compter.
Cette recherche est financée par le Plan de travail fédéral sur les activités de science et technologie nucléaires (FNST) d’Énergie atomique du Canada limitée (EACL), qui met en relation les organisations, ministères et agences fédéraux avec l’expertise et les installations en science nucléaire dont nous disposons au sein des Laboratoires de Chalk River.
Dans le cadre de ce Plan de travail, les chercheurs des Laboratoires Nucléaires Canadiens (LNC) mènent des projets dans le but de soutenir les responsabilités et les priorités fondamentales du gouvernement canadien dans les domaines de la santé, de la sûreté et de la sécurité, de l’énergie et de l’environnement.
