September 2011 Volume 2: Issue 1
Assemblage des nanoparticules: Simple comme des Légos 4
The lab partners you will be forced to tolerate in university 3
Du nouveau sur les vaccins contre la toxicomanie 6
A new target for a malaria vaccine discovered 5
Défi Un filet d’espoir preventer malaria 9
Progress towards the cure for HIV 7
Faut-il prévenir le VIH à l’aide de son traitement? 10
Spread the Net to prevent malaria 9
RÉDACTEUR-EN-CHEF Fortunat Nadima
EDITOR-IN-CHIEF Jacob Sommers
COLLABORATEURS/ CONTRIBUTORS Mira Boer Michael Hott Oguzcan Koyuturk Brad McArthur Spencer Monckton Ben Stenzler SECRÉTAIRES DES RÉDACTION/ COPY EDITORS Amélie Beaudoin Tanya Ploude Katie Woolner REMERCIEMENT SPÉCIAUX/ SPECIAL THANKS Science Students Association Le Catalyst est un journal étudiant indépendant destiné à publier des articles instructifs, qui suscitent la réflexion sur des sujets récents. Les opinions exprimées dans le Catalyst sont uniquement celles des auteurs et ne reflètent pas nécessairement les vues de l’équipe éditoriale du Catalyst, celles des entreprises promues dans le Catalyst ainsi que l’Association des étudiants en sciences. Le Catalyst sollicite sans cesse des soumissions par des étudiants, des professeurs et des membres de la communauté universitaire. Toutes les soumissions doivent contenir le nom de l’auteur, l’année d’étude, et les coordonnées de l’auteur. La source ainsi que le titre de l’auteur doivent également être inclus, le cas échéant. Toute soumission devient la propriété du Catalyst et ne peut être reproduite qu’avec la permission de son équipe éditoriale. Le Catalyst se réserve le droit de refuser la publication de matériel jugé illicite ou inapproprié. Le Catalyst se réserve aussi le droit de corriger la grammaire, l’orthographe et le style s’ils ne correspondent pas aux normes du Catalyst. Pour tous commentaires ou préoccupations, veuillez contacter le rédacteur en chef, par courriel, à l’adresse suivante: uocatalyst@gmail.com
Artiste/Artist: Mariko Sumi, 2e année/2nd Year Physique-Math/Physics-Math
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CATALYST - II
Top 10 des carrières possibles si vous ne savez pas quoi faire à part la médicine Par Fortunat Nadima, Rédacteur-en-chef, 4e année BPS
Compagnons de lutte, camarades de guerres, confrères et consoeurs unis dans la réussite et l’échec, dans la joie et la tristesse, dans l’angoisse et la sérénité, dans l’audace et la peur, à l’école comme dans la vraie vie, sachez que la fin approche. Et comme elle approche cette fin, cette clôture, cette conclusion de nos années passées ici, à étudier, réviser, potasser les sciences, en attendant, patiemment, notre entrée solennelle dans la faculté de médecine qui voudra bien de nous, il importe que nous nous préparions à accueillir à pleine mesure cette nouvelle étape de notre vie, mais aussi, chers amis, à accepter, sereins, confiants, tranquilles, de faire face à l’échec, si échec il y a. Que cette liste vous guide vers les sentiers inattendus de la vie, que vous aurez peut-être à traverser. 1. Bioterroristes : L’arme biologique est plus puissante qu’on ne le croit. Vous la possédiez et étiez prêts à l’utiliser pour le bien de l’humanité. Mais ils n’en ont pas voulu, ces médecins jaloux de votre intelligence précoce. La vengeance est un plat qui se mange froid, ou chaud. Faut voir. 2. Meurtriers : Si vous n’avez pas été acceptés en médecine, c’est qu’on a jugé que vous risquiez d’en devenir. Dans tous les cas, vous avez les prérequis. Foncez! 3. Thanatologues : Vous vouliez soigner des gens de votre mieux tant qu’ils vous laissent faire votre travail? Soyez sans craintes, les morts ne vous résisterons pas. 4. Bouchers : La chirurgie ne se pratique pas que dans les salles d’opérations. 5. Brancardiers : Rien de tel que de hanter les couloirs d’un hôpital, tel un fantôme, dirigeant les autres vers la réalisation de leur destin, quel qu’il soit, dans les lieux où se révèlent, dans toute leur simplicité, les chemins qui mènent vers la vie ou la mort. (Devenez poètes si cette phrase vous touche). 6. Pompiers : Comme un médecin, dans un uniforme, bleu ou blanc pour lui, jaune pour vous, vous sauverez des vies. Mais vous, vous serez sexy! 7. Testeurs de siège d’auto : Le temps parfois peut sembler long. Rendez-vous utiles pour une fois dans votre vie! 8. Post-it : Gaspiller une mémoire comme la vôtre tient de la bêtise scientifique – je dirai même plus, de la bêtise médicale! Souvenez-vous de la pression osmotique exercée par une solution de 1 M à O°C. Qui sait, ça peut toujours servir. 9. Lobbyistes : Les plus audacieux, ceux qui ont réussi à faire hausser leur moyenne de plus trois lettres, ceux qui ont « accidentellement » causé le renvoi d’un professeur après avoir brillamment démontré son incapacité à se rendre compte que leurs travaux étaient des chefs-d’œuvre, ceux qui réussi à prouver qu’ils avaient raison, ceux-là pourront se diriger vers les écoles de droit et réapprendre à défendre leurs droits, ou du moins ceux de leurs futurs clients. Ils s’y sentiront comme chez eux. 10. Chômeurs : Donner c’est bien, mais recevoir, c’est encore mieux! Les années passées à travailler bénévolement méritent bien une bourse, allocation chômage qu’elle s’appelle. Au pire, faites autre chose, si vous voulez. Ça ne me regarde pas.
The Six Partners You Will Have in the Lab By Ben Stenzler, Contributor, 2nd Year BCH
As a science student, you will spend be introduced to an interesting mix of lab partners. Here is a list of the types of lab partners you may or may not be paired with during labs. Chances are you will see all of these around: The Overachiever This is your typical “I don’t trust you with my grade” partner that takes all the work into their own hands. You feel absolutely useless and every time you try to get involved, you are politely refused because apparently you are incompetent. While your intellect will be insulted, you are guaranteed an A. The Med Schooler Everything is together, everything in its place. What could possibly be wrong here? The Med Schooler seems like the perfect lab partner, but as the semester progresses the accumulative stress of the year begins to tear away at this student’s perfectionist allure. You then realize that all this student cares about is med school, and everything they do is associated in getting them to med school. You can’t look this person in the eye anymore because now you know that regardless of how perfect their disposition is, there is always that ulterior motive. The Paranoid Partner This partner doesn’t believe half the things the lab manual is saying, meanwhile following it to a T. At the same time, the Paranoid Partner batters the TA for their opinion because nothing is actually working the way it should. This is the self-appointed realist of the bunch and tries to makes you realize that the system is trying to screw you over. Do not believe them. The Dramatic Black Hole Most days the Dramatic Black Hole looks like a recovering alcoholic, but today you’re wondering if their broken heart is an excuse for you to do all the work. DBH tends to get your sympathies and you go that extra mile to make them happy, but refrain from getting too involved with this black hole of emotion because you’ll have to see them in the lab the next week. The Klutz This entertaining partner cannot help but spill and drop everything. You are probably going to have to steal someone else’s data due to contamination of your own experiment. On the bright side, the Klutz makes everyone in the room feel so much better about themselves. It’s a treat to hear the sound of broken glass in the morning to break the tension. The Underachiever The Underachiever never pays any attention to detail and cuts corners everywhere they can. Even if you aren’t the overachieving type, you soon realize how much smarter you actually are by having this neglectful oaf nearby for comparison. You aren’t likely to get a good grade but every day you actually complete a lab, you feel a sense of accomplishment.
CATALYST - III
Par: Oguzcan Koyuturk, Collaborateur, 4e année BPS
PHOTONIQUE Une nouvelle étude démontre une fois de plus que les nanoparticules d’or permettent de cibler efficacement les tumeurs cancéreuses dans le cerveau. En tirant profit des propriétés optiques uniques de l’or, la recherche menée par les chercheurs de l’équipe du Professeur Adam Wax à l’Université Duke présente une méthode qui permet de clairement distinguer une tumeur cérébrale des tissus vitaux qui l’entourent. Cette expérience, dont les résultats ont été présentés à la récente rencontre annuelle de la Optical Society of America, employait des solutions contenant chacune des nanotiges d’or de tailles différentes afin d’examiner la lumière dispersée par ces particules. L’identification des propriétés optiques optimales étant effectuée, les chercheurs américains ont joint les nanoparticules d’or à des anticorps qui se lient à de nombreux récepteurs de facteurs de croissance autour des cellules cancéreuses. Les chercheurs ont remarqué que lorsque ces anticorps s’attachaient à des cellules cancéreuses, les nanoparticules d’or signalaient leur présence. Par ailleurs, ces travaux confirment les résultats obtenus par d’autres chercheurs, dont James Hainfeld et Daniel Slatkin de l’Université du Connecticut Health Center (Phys. Med. Biol. 2004, 49, N309), suggérant que les nanoparticules d’or améliorent significativement l’élimination de cellules cancéreuses par les rayons X. Référence : Optical Society of America (2011, October 12). Tagging tumors with gold: Scientists use gold nanorods to flag brain tumors. ScienceDaily. Retrieved October 23, 2011, from http://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111012113559.htm
NANOTECHNOLOGIE Les avancées dans le domaine de la nanotechnologies sont telles qu’il est aujourd’hui possible d’assembler efficacement des nanoparticules, à peu près comme des Légos, peut-on lire dans le numéro du 14 octobre de la revue Science. Tel qu’expliqué par Alex Travesset, professeur adjoint à la Iowa State University, les nouveaux procédés permettant l’auto-assemblage contrôlé des nanoparticules peuvent servir aux chercheurs afin de créer de nouveaux matériaux ayant des propriétés uniques.
Parmi les nouvelles méthodes se distingue, entre autres, celle développée par une équipe de chercheurs dirigée par Chad Mirkim, directeur du International Institute for Nanotechnology à la Northwestern University, et George Schatz, professeur de chimie à la même université, qui a recours aux brins complémentaires d’ADN pour relier les nanoparticules et contrôler la manière précise par laquelle ils s’assemblent pour former des structures cibles. Référence : Iowa State University (2011, October 13). Nanoparticle assembly is like building with LEGOs. ScienceDaily. Retrieved November 6, 2011, from http://www. sciencedaily.com /releases/2011/10/111013141851.htm
ANTHROPOLOGIE On aura beau continuer de le surnommer «casse-noisettes» en raison de ses énormes dents, le fait est que Paranthropus boisei, cet hominidé fossile originaire d’Afrique orientale, ne se nourrissait presque pas de noisettes. C’est ce que révèle une étude publiée dans le numéro du 14 octobre de la revue Science. Contredisant certaines idées préconçues sur l’alimentation des hominidés, les travaux du professeur Matt Sponheimer, ainsi que de ses collègues de l’université du Colorado et de celles de l’Arkansas, dresse à l’aide d’une analyse des isotopes de carbone trouvés dans les dents un nouveau portrait de l’alimentation des hominidés. Selon les auteurs, Paranthropus boisei, se nourrissait principalement d’herbes de type graminées et carex (considérées comme des plantes en C4), soit «d’aliments qu’un chimpanzé qui se respecte ne consommerait qu’en quantité limitée», a déclaré le professeur Sponheimer. Face à ces résultats, il explique que «les vieilles réponses à propos de l’alimentation des hominidés ne suffisent plus et que nous avons besoin d’adopter des approches qui aurait été considérées comme inimaginables il y a dix ans. […] Par conséquent, a-t-il ajouté, toute la notion du régime alimentaire des premiers hominidés devient vraiment problématique vu que des espèces différentes peuvent avoir consommé des choses fondamentalement différentes.» Référence : University of Colorado at Boulder (2011, October 13). New technologies challenge old ideas about early hominid diets. ScienceDaily. Retrieved October 23, 2011, from http://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111013141849.htm
Les travaux du professeur Travesset portent notamment sur l’assemblage des nanoparticules et leur association à des polymères. Les avancées dans ce domaine peuvent avoir, selon lui, d’importantes applications dans plusieurs domaines, incluant la catalyse et le développement de dispositifs médicaux.
CATALYST - IV
By: Michael Hott, Contributor, 3rd Year BCH
VACCINES Just in time for Spread The Net, scientists at the Wellcome Trust Sanger Institute in England have released a report that details fatal weakness in Plasmodium falciparum. P. falciparum is the parasite carried by mosquitos that is the cause for the most severe cases of malaria, often causing coma and death. In a paper published by Nature in early November, the researchers detail the identification of an essential protein used by P. falciparum to invade red blood cells. While P. falciparum protein-red blood cell receptor couplets have previously been discovered, they are scarce and are not relevant for all strains of the deadly parasite. The team, led by Dr. Gavin Wright, has coupled the parasite protein PfRh5 to an erythrocyte receptor called basigin (BSG). PfRh5 is an obligatory protein for the parasite, highly conserved in all strains and cannot be deleted in any viable P. falciparum parasite. PfRh5 has long been a vaccine target, but without knowing the receptor it binds to, the production of antibodies has been fruitless. Dr. Wright describes the parasite’s reliance of PfRh5 as “an Achilles’ hell in the way the parasite invades our red blood cells.” A vaccine targeting this specific protein has already begun development, and preliminary trials are expected to begin within the next three years. While this discovery is cause for optimism, Dr. Wright stresses that researchers “are at a very early stage” and clinical trials are a decade away, if future research goes well. In the meantime, the World Health Organization estimated nearly a million deaths to be caused by malaria in 2008, so donate to Spread The Net and save lives. Source: C. Crosnier et al. Basigin is a receptor essential for erythrocyte invasion by Plasmodium falciparum. Nature (2011)
PHYSICS On September 22, physicists at the European Organization for Nuclear Research, better known by its french acronym, CERN, released findings that forced one of Albert Einstein’s greatest discoveries into question. The world’s leading laboratory for subatomic physics, buried underground between multiple European countries, fired a neutrino through a massive particle accelerator from Geneva, Switzerland to Gran Sasso, Italy – 730 kilometers away. At its peak velocity, the neutrino was measured slightly faster than 299,792,455 meters per second, the speed of light.
Researchers around the world, including those who worked the experiments, are extremely skeptical. “The feeling that most people have is this can’t be right, this can’t be real,” said James Gilles to the Associated Press. Gilles is a spokesman for CERN, who understands the suspicion. In light of the skepticism, it should be noticed that when Einstein proposed the famous speed limit physicists were clueless about the subatomic world. In fact, Einstein was a prominent skeptic of quantum theory. We now know that the quantum world is a strange place where wormholes exist and some particles have no mass. While it is easy to dismiss the recent findings from CERN as an aberration or computational error – and they likely are – keep in mind that science has made stranger discoveries, and this one may be proven true. Source: AP
NANOTECHNOLOGY NASA scientists have developed a “super-black” coating that is capable of absorbing light across a significant portion of the electromagnetic spectrum. Between the ultraviolet and infrared regions of the spectrum (which includes visible light), the new black material absorbs between 98 and 99.5 percent of light, depending on the specific wavelength of light hitting it. The “black” materials common around the globe are so dark because they absorb photons at wavelengths at least between 390 nm and 740 nm wide, and will not reflect them back. This range corresponds to the portion of the electromagnetic spectrum the human eye can detect, known as the visible light region. Natural black materials do not absorb light as well in the ultraviolet (10-390nm) or infrared (740-300,000 nm). The coating is mostly made from carbon nanotubes, made of a pure carbon polymer. The nanotubes were grown under catalytic iron conditions where iron layered atop titanium was heated to 750 degrees Celsius and fed carbon gas. The very durable and super-dark coating has major potential applications for space programs. One application is to prevent background light from interfering from the light that is intended to be studied. The super dark material is also capable of radiating away heat more efficiently than traditional coating. This is crucial for instruments that require low temperatures to operate correctly. Source: NASA (2011, November 8). NASA develops super-black material that absorbs light across multiple wavelength bands. ScienceDaily. Retrieved November 15, 2011, from http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111108213055.htm
The neutrinos arrived 60 nanoseconds earlier than the speed of light allows, significant when the margin of error was a mere 10 nanoseconds.
CATALYST - V
macothérapie pour résoudre ce problème de plus en plus important, le développement d’un vaccin qui stimulerait la production d’anticorps spécifiques capables d’empêcher la pénétration de cette drogue à travers le cerveau semble être une bonne alternative. De nombreux chercheurs travaillent sur le développement de vaccins ayant pour cibles d’autres drogues telles que la cocaïne, la nicotine, et la phencyclidine (connue sous le nom de PCP). L’une des particularités de ces vaccins est qu’ils sont destinés à des personnes déjà dépendantes à la drogue ciblée.
Six haptènes à la rescousse des vaccins contre la toxicomanie Par Fortunat Nadima, Rédacteur-en-chef, 4e année BPS
Une nouvelle approche à la conception de nouveaux vaccins contre la dépendance à la méthamphétamine impliquant des nouveaux haptènes permettrait de maximiser la reconnaissance immunitaire des substances cibles. Développée par une équipe de chercheurs des départements de chimie du Skaggs Institute for Chemical Biology, du Worm Institute of Research and Medicine et du Scripps Research Institute dirigée par Amina Y. Moreno, cette nouvelle méthode emploie une série de haptènes - ces petites molécules capables de déclencher une réaction immunitaire que lorsqu’elles sont liées à une plus large macromolécule - conçus pour cibler les conformations les plus stables de la méthamphétamine. Testés sur des souris, un total de six haptènes, aussi appelés METH haptènes, dont trois, MH2(R), MH6 et MH7, ayant des effets particulièrement prometteurs, ont été synthétisés par l’équipe de Morano. Des taux d’anticorps allant de 45 à 108 ug/ml, après la seconde immunisation et de fortes affinités (82, 130 et 169 nM pour les vaccins basés sur du MH2, MH6 et MH7, respectivement) ont été mesurés. En plus d’avoir une très bonne spécificité pour la méthamphétamine – et l’amphétamine, à une moindre mesure-, MH6 et MH7 généraient les taux d’anticorps les plus élevés. Par ailleurs, MH2(R), dont le mode d’action impliquait l’introduction de certaines contraintes stéréochimiques, avait, en plus de sa capacité à générer un nombre moyen d’anticorps polyclonaux, une affinité modérée pour l’amphétamine, ainsi que d’autres drogues et métabolites de la méthamphétamine.
Le Dr Janda, qui a participé à la présente étude, a travaillé tout au long de sa carrière sur une multitude de vaccins, incluant un contre l’obésité. Malgré quelques résultats prometteurs, aucun de ses vaccins n’a été approuvé par la Food and Drug Administration, l’autorité réglementaire américaine en matière de produits alimentaires et médicamenteux. Récemment, ses travaux sur le vaccin contre la nicotine on dû être arrêtés net après que les essais cliniques de phase II ont démontré que le taux de personnes vaccinées qui abandonnaient la cigarette était similaire à celui des personnes qui avaient reçus le placebo. Les principaux défauts des vaccins proposés jusqu’à présent incluent le manque de protection contre les drogues aux effets similaires, mais ayant une structure différente que la substance cible, le manque d’effet sur l’envie de se droguer qui prédispose les personnes dépendantes à rechuter ainsi que les différences marquantes du nombre d’anticorps générés chez divers individus.
Référence : Moreno, A.Y. ; Mayorov, A.V ; Janda, K.D. ; J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6587-6595 Kantak, K.M. Drugs 2003, 63(4), 341-352
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L’équipe de chercheurs y est allée de façon stratégique afin de concevoir les haptènes cités ci-haut. Trois critères ont déterminé le choix des haptènes sélectionnés pour des essais sur des animaux : ils devaient avoir pour cibles les conformations de méthamphétamine les plus basses en énergie et les énantiomères les plus psychoactifs, et devraient s’y lier le plus facilement afin de produire une plus puissante stimulation immunitaire.
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Le nombre de consommateurs et de personnes considérées comme dépendantes à la méthamphétamine s’est considérablement accru au cours des 20 dernières années. Face à l’absence de phar-
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CATALYST - VI
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Is a Vaccine for HIV Within Reach?
By Jacob Sommers, Editor-In-Chief, 4th Year BPS
Vaccines represent one of the greatest achievements in human history. Incidences of devastating, painful and fatal diseases such as polio have been greatly reduced, with the exception of small regional areas. Even more impressively, small pox, which has killed kings and pharaohs, has been eradicated worldwide. Vaccines have been so successful that they have become the gold standard for virus prevention and cure. Unfortunately, a vaccine for HIV has eluded scientists since the 1980s when the virus was first identified. However, researchers may have never been closer to succeeding. There are many promising avenues for a potential cure. The most obvious starting place involves a treatment that recently resulted in the first person in the world to be declared cured of HIV. An HIV positive leukemia patient underwent conventional therapy for leukemia, but with a twist. The stem cell transplantation consisted of bone marrow from donors with a genetic mutation which results in a defective T-cell protein. This receptor protein, CCR5, is crucial to the infection of HIV, so people with the defective protein are highly resistant to the virus. The patient in question has been HIV-free since the transplant in 2007, so it’s easy to imagine that this is the solution. However, before rejoicing about the eradication of AIDS, know that this treatment is far from perfect. Stem cell transplants are expensive to perform, and carry a significant health risk to the patient. Furthermore, the natural abundance of the crucial mutation to the CCR5 gene is small, present in only 10% of people of Northern European descent. Another option is to focus on specific powerful natural antibodies to HIV. Antibodies are proteins utilized by the immune system to identify and destroy foreign materials, in this case a virus. Often these antibodies will attach to specific parts of a virus exterior, usually sugar residues. Researchers at the Scripps Research Institute have recently characterized the attack of a very effective antibody, called PGT 128. PGT 128 binds deeper than most antibodies and grabs onto the protein envelope encasing HIV, rendering the virus unable to infect. The virus can then be safely sequestered and destroyed by the immune system. PGT 128 is effective at binding to a wide spectrum of HIV subtypes, a crucial component of neutralizing a rapidly evolving HIV genome. It is not known precisely why PGT 128 is so potent compared to other antibodies, but researchers believe it may be a result of PGT 128 binding to two protein molecules at once, further reducing the virility of HIV. Converting this potent antibody into a vaccine is not a simple task. Some strains of HIV will remain unaffected, so a vaccine based on a single antibody will do little to eradicate the disease. If a future HIV vaccine involves stimulating a cocktail of powerful anti-
bodies, one place to search for such proteins is at Caltech, where researchers have develop a new antibody, based off an existing wide-spectrum antibody called NIH45-46, which is very effective at neutralizing HIV. While antibody target segments show promise for vaccine development, it is far more likely that antibodies will be most effective as therapeutic agents. Therapeutically, powerful antibodies will prevent HIV patients from developing AIDS and other related diseases. The most recent, and high-profile, attempt at an segment-based vaccine was AIDSVAX, developed by Genentech, raced through Phase I and Phase II trials, boasting excellent safety records and significant efficacy. Unfortunately, when the company began clinical trials in AIDS-ravaged Thailand, the results were less than desired. The vaccine provided protection to less than 33% of the patient population. While AIDSVAX failed to live up to the hype, it was a key milestone in HIV research. A 33% success rate is not a cure, but it is the strongest showing to date. Perhaps stimulating stronger antibodies than the ones AIDSVAX targeted will further increase the success rate. More traditional vaccines are composed of deactivated or severely crippled varieties of a virus, but HIV presents a problem because it mutates rapidly and readily. However, some components of HIV are retained in all or most HIV strains. If a vaccine can provide access for the immune system to attack these motifs without becoming infected, a vaccine for HIV may be around the corner. Scientists at Johns Hopkins University have taken a significant step towards this result. When foreign bodies are detected in the body system, macromolecules such as interferons signal the immune system to fight the infection with antibodies, antigens and T-cells. With HIV, however, the immune system shuts down as a result of interferon overload. The research group incubated HIV cells with 2-hydroxy-propyl β-cyclodextrin (βCD), a starch derivative, to remove a significant portion of HIV’s cholesterol coat, which is known to be a critical component of its ability to infect cells. The cholesterol-poor HIV fails to overexcite interferons, allowing the immune system to attack HIV as it does most viruses. If this cholesterol reduced HIV can be purified into a vaccine, the body would be free to develop powerful antibodies to the virus. While it would be unreasonable to expect HIV to be entirely eradicated in the upcoming generation, researchers are closer than ever to effective prophylactic treatment. It is not unreasonable to expect a cure to HIV within the next two decades. A. Boasso et al. Over-activation of plasmacytoid dendritic cell inhibits anti-viral T-cell responses: a model for HIV immunopathogenesis. Blood, 2011 Ron Diskin et al. Increasing the Potency and Breadth of an HIV Antibody by Using Structure-Based Rational Design. Science, Published online Oct. 27, 2011 R. Pejchalet al. A Potent and Broad Neutralizing Antibody Recognizes and Penetrates the HIV Glycan Shield. Science, 2011
CATALYST - VII
Bientôt une thérapie virale contre le cancer?
Par Amélie Beaudoin, Sécrétaire de rédaction, 4e année BIM
Les résultats prometteurs d’un essai clinique avec des virus oncolytiques ont été présentés en première mondiale dans le prestigieux journal Nature. L’étude menée par des chercheurs de l’Ottawa Hospital Research Institute (OHRI) décrit les effets du virus JX-594, un virus qui s’attaquerait préférentiellement aux cellules cancéreuses. L’essai clinique a démontré que la thérapie virale administrée par voie intraveineuse infecte les tumeurs sans nuire aux tissus sains. L’essai mené par la grande équipe de chercheurs impliquait 23 patients, ayant tous des cancers avancés répandus dans plusieurs de leurs organes et pour qui les traitements courants n’étaient plus efficaces. Une dose unique du virus JX-594 (sur cinq différentes doses disponibles) a été fournie par voie intraveineuse. Les résultats de la biopsie réalisée huit à dix jours plus tard démontraient qu’il y avait évidence de réplication virale dans les tumeurs, mais pas dans les tissus sains chez sept patients sur huit dans les deux groupes ayant reçu les doses les plus élevées. Également, tous les patients présentaient dans leurs tumeurs l’expression d’un gène étranger qui fut inséré dans le virus pour faciliter la détection. Il est également important de noter que le virus fut bien toléré par les patients et l’effet secondaire le plus courant était des symptômes semblables à une grippe. En plus des résultats encourageants sur l’aspect sécuritaire du virus JX-594, tout porte à croire que son activité anti-tumorale serait elle d’une grande efficacité. En effet, les conclusions des essais supplémentaires menés sur cet aspect ont permis de constater chez six patients sur huit du groupe ayant reçu une forte dose de JX-594, soit le trois quart du groupe, une diminution ou une stabilisation de leur tumeur. Un effet qui n’a pas été observé dans les groupes ayant reçus de faibles doses du virus oncolytique. Dans un communiqué de presse, le Dr John Bell, un scientifique sénior au OHRI et co-auteur de la publication dont l’équipe se consacre depuis près de dix ans à l’étude des virus oncolytiques, a déclaré être très enthousiaste face à ces résultats. « C’est la première fois que l’on montre que la thérapie virale se réplique sélectivement dans les tissus cancéreux suite à une administration par voie intraveineuse chez des humains », a-t-il ajouté. Tel que l’explique le Dr Bell, la particularité des virus oncolytiques provient du fait qu’ils attaquent les tumeurs de diverses manières et ont des effets secondaires considérés comme minimes comparés aux traitements actuellement disponibles. De plus, il est facile de les modifier afin qu’ils s’adaptent à différents types de cancer. « Nous ne sommes encore qu’à l’étape de tester ces virus chez des patients, a déclaré le Dr Bell. Mais je crois qu’un jour, les virus et autres thérapies biologiques pourraient transformer notre approche pour traiter le cancer. » Référence : Ottawa Hospital Research Institute (2011, August 31). Results of world-first viral therapy trial in Ottawa cancer patients published in Nature. Retrieved October 28th, 2011, from http://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110831155329.htm.
New Evidence for Oldest Oxygen-Breathing Life on Earth By: Brad McArthur, Contributor, 4th Year BIM
Cyanobacteria were the first microbes to produce oxygen through photosynthesis around 2.7-3.5 billion years ago. It has long been expected that oxygenation of Earth’s atmosphere occurred approximately 2.4 billion years ago. It was this lengthy process of oxygenation of the atmosphere that allowed for anaerobic bacteria to thrive and allowed for the evolution of life. However, researchers at the University of Alberta have come across new evidence suggesting that the first oxygen-breathing bacteria occupied and thrived on land 100 million years earlier than the previously thought 2.4 million years ago. Dr. Kurt Konhauser, a geomicrobiologist at the University of Alberta, and his research team suggest that the most primitive form of anaerobic-respiring life on land came into existence approximately 2.48 billion years ago. The research team made their conclusions by studying a link between atmospheric oxygen levels and rising concentrations of chromium in the rock of ancient sea beds. Konhauser suggests that the increase in chromium levels was triggered by the oxidation of pyrite (commonly known as fool’s gold) on land. The conversion of pyrite into chromium is a simple chemical reaction driven by bacteria and oxygen. Konhauser suggests that this increase in chromium due to the oxidation of pyrite through bacteria and oxygen proves that oxygen levels in the Earth’s atmosphere increased dramatically during that time. Konhauser suggests that the aerobic bacteria broke down the pyrite which then released acid that dissolved rocks and soils into a solution of metals including chromium. These minerals were then carried to the oceans by the run-off rain water. Konhauser’s examination of ancient seabed data shows that levels of chromium underwent a significant dramatic increase around 2.48 billion years ago. Therefore, this new data provides us a new date for the “Great Oxidation Event”, the first time when the atmosphere first had oxygen. What is interesting to note is that the same bacterial life forms are still present and prospering today, living off pyrite and the highly acidic waste waters of mining sites around the world. The entire study can was published and can be found in the October 20th, 2011 edition of the journal Nature. Matsos, H. The Rise of Oxygen. Astrobiology Magazine [internet]. 2011. Available from: http://www.astrobio.net/exclusive/541/the-rise-of-oxygen University of Alberta (2011, October 20th). New Evidence for the Oldest Oxygen-Breathing Life On Land. ScienceDaily. Available from: http://www. sciencedaily.com/releases/2011/10/111019181210.htm
CATALYST - VIII
uOttawa Students Spread the Net! Par/By: Spencer Monckton, AÉS/SSA Logistiques/Logistics
November 1st marked the end of the uOttawa Shinerama campaign, and the beginning of Movember, the month-long, moustache-growing awareness campaign. But more importantly, the Science Students’ Association (SSA) will now be focusing its fundraising efforts on the Spread the Net Student Challenge, headed by TV’s Rick Mercer. The Student Challenge technically began September 13th, 2011, but it continues through to February 29th, 2012, after which the Canadian university that raises the most money will earn a visit from Rick Mercer and a short appearance on his show, The Mercer Report. The SSA is very excited this year to have the support of the entire campus for this campaign. Two years ago, we led a campaign with considerable support from the Biology Department, and raised the most of all the schools in the East of Canada. Last year, The University of Northern British Columbia won, having raised $18,710.09, the most in the country. This year, we are very confident we can bring Rick Mercer back, as we’ve just polished off a Shinerama campaign with a total of $23,626.46 from the Faculty of Science alone! Why Spread the Net? The campaign has a very simple premise: every $10 raised pays for one insecticide-treated bed net, to cover a single bed in Sub-Saharan Africa, for the next 5 years. This repels malaria-carrying mosquitoes, preventing the spread of the disease, and greatly improving survival in malaria-stricken coun
Les étudiants de l’U d’O se lance au Défi Un filet d’espoir! Le 1er novembre a marqué la fin de la campagne Shinerama de l’Université d’Ottawa, ainsi que le début du mois de Movember, campagne de sensibilisation pendant laquelle les hommes se laissent pousser la moustache. Mais surtout, l’Association des étudiants en sciences (AES) concentrera désormais ses efforts sur la collecte de fond pour le Défi Un filet d’espoir, cofondé par l’animateur de télévision Rick Mercer. Ce défi étudiant, techniquement démarré en le 13 septembre 2011, se poursuivra jusqu’au 29 février 2012, date après laquelle l’université ayant amassé le plus d’argent se méritera une visite de Rick Mercer et une courte apparition dans son émission, The Rick Mercer Report. Cette année, l’AES attend avec enthousiasme la participation de l’ensemble du campus à cette levée de fonds. Il y a deux ans, nous avons mené une campagne avec un appui considérable du Département de biologie, et avons amassé plus d’argents que toutes les autres écoles de l’Est du Canada. L’année dernière, l’Université de Northern British Columbia a remporté le défi, après avoir récolté 18,710.09 $. Cette année, nous sommes très confiants que nous pouvons ramener Rick Mercer sur notre campus, en répétant la même formule qui a nous a permis d’amasser un total de 23,626.46 $ pour la Faculté des sciences dans le cadre de la campagne Shinerama.
tries. Not only does the use of bed nets help improve health and survival, it also means that people will sleep better on average, and ultimately leads to more productive, more positive communities. A bed net is more than just a physical barrier, it is peace of mind. Working together with the rest of campus, our goal this year is to raise $20,000. If you want to get involved and lend a hand, check out our Facebook group (Un filet d’espoir :: uOttawa :: Spread the Net), and join our online team (link and instructions on Facebook). Watch out for cake auctions, as well as class announcements about other fundraisers. If you have any ideas for raising money for this year’s campaign, please contact Melissa Kohlman at philanthropic@ ssa-aes.com.
Pourquoi participer au Défi Un filet d’espoir ? Le principe de cette campagne est très simple: chaque 10 $ amassé permet d’acheter une moustiquaire imprégnée d’insecticide, afin de couvrir un lit simple en Afrique subsaharienne, pendant les 5 prochaines années. Cette méthode réduit les risques de piqûre par les moustiques porteurs de malaria, prévenant ainsi la transmission de la maladie et améliorant significativement les chances de survie dans les pays frappés par le paludisme. Non seulement l’utilisation de moustiquaires aide à améliorer la santé et la survie, mais il permet aussi aux gens de mieux dormir en moyenne, et mène finalement à une communauté plus positive et productive. Une moustiquaire est plus qu’une simple barrière physique, c’est la paix d’esprit. Travaillant ensemble avec le reste du campus, notre objectif, cette année, est d’amasser 20 000 $. Si vous désirez vous impliquer et prêter main forte, consultez notre groupe Facebook (Un Filet d’espoir: uOttawa:: Spread the Net), et rejoignez notre équipe en ligne (lien et instructions disponibles sur Facebook). Soyez à l’affût des ventes aux enchères gâteau, ainsi que des annonces en classe sur autres collectes de fonds. Si vous avez des idées d’activités de levées de fonds pour cette campagne, veuillez s’il-vous-plaît communiquer avec Melissa Kohlman à l’adresse at philanthropic@ssa-aes.com.
CATALYST - IX
La bonne intention
Par Fortunat Nadima, Rédacteur-en-chef, 4e année BPS
Un après-midi d’automne, marchant le pas pressé vers l’arrêt de votre autobus, vous croisez un itinérant accroupi au coin d’une rue, son chapeau retourné posé sur le sol devant lui. Vous l’ignoreriez bien, mais vos yeux se sont croisés. Et il fait si froid…Aussi vite que possible vous sortez cette pièce d’un dollar qui traînait dans vos poches et la lui donnez avant de continuer votre chemin. Un dollar, c’est pas beaucoup, mais c’est déjà ça, non ? Aucun vaccin contre l’infection au VIH/SIDA n’a encore été approuvé. C’est dommage pour nous tous, mais surtout pour ceux qui sont les plus à risque de contracter le virus. Des analyses sont actuellement menées sur le Modified Vaccinia Ankara B (MVAB), un vaccin qui contrôlerait le développement du virus chez les individus déjà affectés par le virus. Ce vaccin fortement inspiré de celui qui aidé à éradiquer la variole fonctionnerait comme un antirétroviral, mais n’aurait à être injecté qu’une seule fois ou peut-être annuellement des premiers essais cliniques de phase 1 chez des individus non-affectés par le virus ont été permis de prouver que le vaccin causait la réaction immunitaire voulue, soit l’augmentation de la production de lymphocytes T auxiliaires ou cytotoxiques. Des analyses devront maintenant être menées chez des sujets infectés par le VIH afin de déterminer s’il y a bel et bien un effet thérapeutique chez les personnes atteintes du VIH. Nombreux sont ceux qui attendent avec impatience les résultats de ces travaux. Mais eh, nous avons des médicaments anti-VIH, n’est-ce pas ? Et si nous les donnions, un ou deux, à ces gens qui ont besoin de se protéger ? Ça devrait faire l’affaire, n’est-ce pas ? Le problème de l’itinérance, au Canada ou partout ailleurs, et celui de la pandémie du VIH/SIDA ne se comparent pas. Je me permettrai toutefois d’attirer votre attention sur un point commun entre cet itinérant qui a reçu un dollar et la personne saine qui reçoit ses pilules anti-VIH : ils reviendront. Le premier viendra réoccuper sa place dans la rue, quêter un peu plus d’argent. L’autre devra ravaler ses comprimés, ceux-là qui sont censés traiter la maladie qu’il n’a pas (encore) contractée, ceux-là qu’il ne faudra pas oublier d’avaler au risque de développer une résistance. Aux deux problèmes, une solution éphémère a été trouvée, solution qui les condamne indirectement à revivre le même scénario au fil des jours. Il y a à peu près six mois, des résultats encourageant pour l’étude Parterns PrEP ont été publiés à travers un communiqué de presse par le Centre international de recherche clinique de l’université de Washington. Les premiers résultats de cette étude financée par la fondation Bill et Melinda Gates suggèrent que prendre une pilule quotidienne d’antirétroviral de ténofovir ou de Truvada permet de réduire les risques de transmission de 62% à 73%. Dans neuf sites au Kenya et en Ouganda, un échantillon de 4 758 couples sérodiscordants – chez lesquels seuls un des partenaires était séropositif- était scindé en trois groupes égaux : un tiers des partenaires séronégatifs recevaient du ténofovir, un autre tiers du Truvada (une combinaison de ténofovir et emtricitabine), et le dernier tiers du placébo. La méthode PrEP a par ailleurs été jugée sécuritaire,
vu que le taux d’incidents médicaux graves était le même pour les trois groupes de participants. Je comprends tout à fait le besoin d’agir et de trouver tous les moyens possibles pour éliminer ce fléau qu’est le VIH/SIDA. L’intention est bonne. Mais qu’en est-il du moyen emprunté ? Il est déjà si difficile d’offrir la thérapie antirétrovirale aux personnes atteintes de VIH dans de nombreuses régions du monde, serait-il sage de se mettre à redistribuer ces médicaments à des gens en santé ? Que veulent dire « 62% à 73% moins de chances de transmission » quand des personnes informées sur les méthodes de prévention continuent à se livrer à des comportements à risques qui accroissent leur « chances » de contracter le virus ? Économiquement parlant – aspect particulièrement critique pour les personnes vivant en Afrique sub-saharienne ou certaines régions d’Asie -, cette idée ne tient pas la route. Du moins, selon moi. J’ai toujours cru que des condoms, des seringues non contaminées et des campagnes de sensibilisation coûtent moins que des boîtes de médicaments. À moins, bien sûr, que les Gates ne se chargent eux-mêmes d’acheter des cachets aux près de 33 millions de personnes vivant avec le VIH. Un jour, ces gens au système immunitaire ultraperformant se demanderont quand est-ce qu’ils pourront arrêter leur « cure ». Puis, ils se demanderont si leur système immunitaire longtemps stimulé par des doses quotidiennes d’antirétroviraux ne deviendra pas soudainement plus fragile qu’avant. Les adeptes de la théorie du complot iront crier dans les rues : « Ils veulent exterminer les pauvres ! C’est du néo-esclavagisme ! » Il faut dire qu’une telle situation serait une belle aubaine pour certains – fabricants de médicaments, laboratoires d’analyse, distributeurs, pharmaciens, et j’en passe ! De nouveaux clients fidèles ! Toute une société médicamentée pour laquelle les cachets d’antirétroviraux feraient partie intégrante du régime alimentaire ! C’est comme ce dollar pour une cigarette ou un beigne, qu’on aura donné à l’itinérant pour un beigne, un café ou une cigarette. Sauf qu’on lui aura promis de revenir lui en donner un autre le jour suivant. Alors il reviendra pour son dollar, encore et encore. L’avantage du vaccin, c’est qu’il l’aurait libéré de son p’tit spot au coin de la rue.
CATALYST - X
asteroids and satellites crashing or nearly crashing into earth. They have reported on tenuous links between diseases and everyday items. It’s not as much a problem with the media as it is with science. News is exciting. Science is boring. Well, that’s obviously not quite true. Science can be exhilarating, but it happens slowly. Gone are the days where a single paper can change the world. Today’s scientists stand on the shoulders of their peers, slowly chipping away at the old paradigm and gradually building a new one.
“Piled Higher and Deeper” by Jorge Cham. www.phdcomics.com
The Problem With Science Communication By: Mira Boer, Contributor, 3rd Year BIO
This past summer, the media erupted with cautionary tales revolving around a device almost all of you are carrying right now. Of course, I am talking about the mobile phone hysteria covered everywhere from CBC News to Bob’s Blog. The hysteria followed a widely publicized report from the World Health Organization (WHO) which warned that cell phone use can be linked to an increased risk of neural cancers and tumors. The subsequent explosion of media coverage admirably focused on some of the science involved in the WHO’s warning. 24-hour news networks brought in experts who explained that cell phones emit radiation that resembles a low-powered microwave oven. It’s easy to make the connection that microwaving your brain is a bad idea. Unfortunately, limited time was spent to focus on the reason the WHO classified cell phone radiation as a “possible” carcinogen. The analogy of a cell phone to a low-powered microwaved oven is correct, but misleading. Most members of the media, and the subsequent public masses, focused on the words “microwave oven,” while they should have paid more attention to “low-powered.” Microwave ovens are one thousand watt machines, while cell phones emit less than a thousandth of a watt. We use our cell phones more than microwaves, but even then, the numbers hardly compare. So, when a massive Danish study released its findings that strongly refuted the carcinogenic claims of the WHO, you would expect the media masses to treat this study at least as equal to the WHO’s. This, of course, was not the case. While the Danish study received some media coverage, it was dwarfed by the attention given to the more fantastical WHO study. Even after the contradictory study was published, more than fifty percent of respondents in an admittedly unscientific online CBC poll believe that cell phones do cause cancer. This is not an isolated incident. Some of the top science, health and technology stories in the past month have warned readers of
So if scientists cannot provide immediate news worthy stories, the media is going to have to stretch some. So when an asteroid travels closer to the Earth than the Moon does, it becomes a large story on television and the internet. Experts and talking heads are lined up to discuss how unprepared we are to prevent an asteroid collision from decimating the planet as we know it. It’s the same basic story as cell phones and cancer. A small science story becomes a big news story. On very rare occasions a big news story is created out of a big science story. On September 22nd of this year, scientists at CERN announced they have detected neutrinos which travel faster than the speed of light. It breaks a fundamental rule of modern physics; nothing can go faster than the speed of light. It was one of Einstein’s cornerstone discoveries. To break Einstein’s speed limit is to damage the fabric of space and time. Finally, the media can focus on a ground-breaking scientific discovery worth of a 24-hour news cycle. Alas, the cautious approach of scientific thought reared its head once again. Enormous amounts of skepticism flooded the CERN story, even from the primary scientists themselves. These experiments are going to be tested and retested for years before a definitive answer comes out. By then, we may have all forgotten that a neutrino might be able to travel faster than a photon. If the speed of light has truly been surpassed, the lingering questions will be answered not with a bang, but with a whimper. Why can neutrinos ignore Einstein’s equations? What does that mean for our modern understanding of the universe and the subatomic world? What are the practical applications of neutrino-speed? These mysteries will be answered one -by-one in unassuming and dry scientific papers, and the media will not spend much time covering it. Such is the cycle of science. So what is the solution to the media problem? It’s not so simple. Scientific illiteracy is problematic and leads to misconceptions about an association vs. a link, or a hypothesis vs. a theory. However, scientists are trained to speak a different language than the general population, so effectively conveying that message is difficult. In the end, the blame for public delusions of scientific research falls on the media for sensationalizing poor and hysterical science, but an equal amount of blame falls on scientists for failing to effectively communicate their research to a non-scientific audience.
CATALYST - XI
CATALYST - XII