Regulation of stem-cell mediated host immunity by the sphingolipid pathway Régulation de l’immunité de l’hôte à médiation par cellules souches par voie sphingolipidique Changes in the functioning of the human immune system are the main cause for many diseases, including auto-immunity, infections, and cancer. Research suggests that the sphingolipid pathway plays an important role in hematopoietic stem cell functions and, as a consequence, in the generation of mature immune cells and the functioning of the surrounding environment. This project uses advanced molecular biology and genetic methods with human cells and genetically engineered mice to examine how the human immune system develops from hematopoietic stem cells and how host immunity is established. It will also explore day/night cycles that influence the functioning of the immune system in order to decipher the mechanism controlling different host immunity responses and mortality rates from bacterial infections induced in the afternoon (high mortality) and at midnight (low mortality). 

This research has the potential to contribute to our understanding of the immune system and to advancements in the treatment of patients. Other positive impacts can include optimized methods to generate immune cells for cell transplantation, better drugs to treat diseases that involve abnormal immune cell functioning, and better methods to time the delivery of drugs in order to achieve maximum effect. 

The project is led in Canada by the University Health Network and the University of Toronto, in collaboration with the Weizmann Institute (Israel) and the Oncology Hospital of the Instituto Mexicano del Seguro Social (Mexico). It is funded through the second research competition of the Joint Canada-Israel Health Research Program, a partnership between Canada’s International Development Research Centre, the Canadian Institutes for Health Research, the Israel Science Foundation and the Azrieli Foundation. This 7-year, $35M Canadian-Israeli effort draws on the unique scientific strengths of both countries and facilitates networking opportunities with peers from Africa, Asia, and Latin America. Projects include a plan for integrating researchers from low- and middle-income countries that will establish long-term scientific relationships. De nombreuses affections, y compris les maladies auto-immunes, les infections et le cancer, sont principalement causées par des changements au fonctionnement du système immunitaire humain. Les recherches donnent à penser que la voie sphingolipidique joue un rôle important dans les fonctions des cellules souches hématopoïétiques et donc dans la production de cellules immunitaires matures et le fonctionnement du milieu environnant. Ce projet utilisera des méthodes avancées de biologie moléculaire et de génétique appliquées à des cellules humaines et à des souris génétiquement modifiées pour examiner comment le système immunitaire humain se développe à partir des cellules souches hématopoïétiques et comment l’immunité de l’hôte est établie. Il explorera également les cycles diurnes et nocturnes qui influent sur le fonctionnement du système immunitaire afin de déchiffrer le mécanisme qui régit différentes réponses immunitaires de l’hôte et les taux de mortalité à la suite d’infections bactériennes induites pendant l’après-midi (mortalité élevée) et pendant la nuit (faible mortalité). 

Ces recherches ont le potentiel de contribuer à notre compréhension du système immunitaire et de mener à des avancées dans le traitement des patients. D’autres répercussions favorables pourraient inclure des méthodes optimisées pour produire des cellules immunitaires en vue d’une greffe de cellules, de meilleurs médicaments pour traiter des maladies liées à un fonctionnement anormal des cellules immunitaires, et de meilleures méthodes pour déterminer à quel moment administrer un médicament afin d’obtenir l’effet maximal. 

Le projet est dirigé au Canada par le University Health Network et l’Université de Toronto, en collaboration avec le Weizmann Institute (Israël) et l’hôpital oncologique de l’Instituto Mexicano del Seguro Social (Mexique). Ce projet et son financement ont été approuvés par le deuxième concours de recherche du Programme conjoint canado-israélien de recherche en santé, un partenariat entre le Centre de recherches pour le développement international du Canada, les Instituts de recherche en santé du Canada, l’Israel Science Foundation et la Fondation Azrieli. Ce programme canado-israélien de sept années, qui dispose d’un budget de 35 millions CAD, met à contribution les compétences scientifiques uniques des deux pays et facilite le réseautage avec les pairs en Afrique, en Asie et en Amérique latine. Les projets incluent un plan d’intégration de chercheurs de pays à faible revenu et à revenu intermédiaire qui permettra d’établir des relations scientifiques à long terme.