Simon-Pierre Gravel
Spécialiste du métabolisme cellulaire et de la réponse immunitaire
- Professeur adjoint
-
Faculté de pharmacie
Pavillon Jean Coutu, local 3196
Portrait
Expertise de recherche
Nous nous intéressons aux bases métaboliques de l'inflammation dans le cadre de maladies inflammatoires chroniques, de cancer, et d'infections virales. Plus précisément, nous tentons de caractériser les mécanismes qui lient les perturbations du métabolisme cellulaire à l'activation du système immunitaire. Notre objectif est d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et de concevoir des traitements orientés vers le métabolisme cellulaire. Au centre de nos études se positionnent les peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivators (PGC)-1, une famille de coactivateurs nucléaires formée de trois membres, PGC-1alpha, PGC-1beta, et PRC. Ces protéines servent de plateformes moléculaires en interagissant avec des facteurs de transcription, des protéines impliquées dans le remodelage de la chromatine, et des facteurs de maturation de des acides ribonucléiques (ARNm). Ainsi, une modulation de l'activité des PGC-1s orchestre des programmes d'expression de gènes, les plus connus étant ceux de la biogenèse mitochondriale, soit la production des mitochondries, des organelles multi-fonctionnelles qui soutiennent les réactions biochimique de la cellule en participant au métabolisme de divers nutriments et métabolites. Les PGC-1s ont cependant des rôles transcriptionnels moins caractérisés, indépendants de leurs rôles mitochondriaux. Nous nous intéressons particulièrement à ces voies, aux mécanismes qui modulent l'activité des PGC-1s, et à l'impact de drogues sur leur activité. Nous avons entre autres remarqué que de nombreux stress peuvent induire une diminution de l'expression des PGC-1s, et que cette diminution mène à l'activation de voies immunitaires pro-inflammatoires. Nous étudions cette relation dans le contexte de la peau et du mélanome. Une partie de nos recherches se concentre également sur la caractérisation du rôle du métabolisme cellulaire dans la réplication des coronavirus et l'induction de voies pro-inflammatoires (l'inflammasome, le facteur de transcription NF-kappaB, etc.).
Biographie
Le Dr. Gravel a complété ses études graduées ici-même, et contribué significativement au développement du nouveau programme de baccalauréat en science biopharmaceutiques (BSBP) en tant que chargé de cours de biochimie et biologie moléculaire de 2009 à 2011. Il a par la suite a entrepris une double formation post-doctorale au Centre de recherche sur le cancer Rosalind et Morris Goodman de l’Université McGill. D’une part il s’est spécialisé dans l’étude du métabolisme dans le cancer du sein, d’autres part il a collaboré avec L’Oréal Paris dans l’étude des bases métaboliques de la peau vieillissante. Le Dr. Gravel met en place un programme de recherche sur la pharmacométabolomique de l’inflammation dans le cancer et dans la peau.
Formation
- 2016 — Études post-doctorales — Oncologie, Pharmacologie — Goodman Cancer Research Centre, Université McGill
- 2011 — Doctorat — Pharmacie — Université de Montréal
Affiliations et responsabilités
Affiliations de recherche
Unités de recherche
Membre
- Réseau de recherche sur le cancer (RRcancer)
- Réseau québécois de recherche sur le médicament (RQRM)
Enseignement et encadrement
Recrutement en recherche
Mon laboratoire recrute des étudiants gradués.
Veuillez envoyer une lettre de motivation, CV et relevés de notes récents à : sp.gravel@umontreal.ca
Enseignement
Cours siglés (session en cours uniquement)
- PHM-6088 – Séminaires de sciences pharmaceutiques 1
- PHM-7090 – Séminaires de sciences pharmaceutiques 2
Programmes
Encadrement
Thèses et mémoires dirigés
- Karl Laurin, mémoire, Étude des fonctions immunométaboliques du coactivateur nucléaire PGC-1beta dans le mélanome (2018-2020)
- Katherine Coutu-Beaudry, mémoire, Étude de la régulation du coactivateur nucléaire PGC-1beta par les stress du microenvironnement (2019-2021)
Stages et autres supervisions
- Katherine Coutu-Beaudry, Stage en milieu de travail, SBP3500 (Faculté de pharmacie). Durée du stage : 15 semaines (H2019)
- Gabrielle Lacourse, Stage en milieu de travail, SBP3500 (Faculté de pharmacie). Durée du stage : 15 semaines (H2020)
Participation à des jurys
Jury de mémoire (membre du jury):
- Baly Sow, Modulation de l'activité du récepteur aux acides biliaires FXRa par les récepteurs de la famille EGFR/ErbB (2020)
- Julie Artigalas, Rôle de la GTPase ARF6 dans l'invasion des cellules du muscle lisse vasculaire. (2020)
Jury de thèse (membre du jury):
- Mélissa Léveillé, New roles for PGC-1alpha in diet-associated liver cancer and hepatic inflammation, (2020)
Projets
Projets de recherche
Deciphering the regulation and role of PGC-1 transcriptional coactivators inhuman skin conditions
Deciphering the regulation and role of PGC-1 transcriptional coactivators inhuman skin conditions
Description
Fond d'infrastructure permettant l'acquisition d'équipement essentiel à la recherche menée dans le laboratoire. Cet équipement vise l'établissement d'un laboratoire dynamique et compétitif dans les domaines de la biologie moléculaire et cellulaire, l'étude de l'inflammation cutanée, et la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques. Entre autres, l'équipement permet la mise au point d'expériences de criblage à haut débit et l'analyse de cribles à petits spectres, et ce, en vue d'identifier des cibles ou traitements pour améliorer l'inflammation résultante d'un stress métabolique. Cet équipement permettra la formation de personnel hautement qualifié (étudiants aux premiers cycles, étudiants gradués, stagiaires postdoctoraux, personnel de recherche) et aura des retombées importantes pour les Canadiens.
L'infrastructure contient les éléments suivants:
1- Système d'imagerie ''high-content'' et lecteur de plaque multimode, les 2 systèmes pouvant être opérés en conditions physiologiques et permettant l'analyse de cellules vivantes.
2- Microscope contraste de phase
3- Thermocycleur
4- Thermocycleur pour PCR quantitatif
5- Équipement général de laboratoire : pipettes, pistolets à stripettes, vortex, balances, pH-mètre, micro-électrode, congélateur très basse température, centrifugeuses, etc.
Highly versatile benchtop Flow Cytometry Analyzer
Repositionnement du fumarate de diméthyle pour traiter la COVID-19: une molécule à double action au potentiel antiviral et anti-inflammatoire
Réseau québécois de recherche sur les médicaments (RQRM) - Repositionnement du fumarate de diméthyle pour traiter la COVID-19: une molécule à double action au potentiel antiviral et anti-inflammatoire
Deciphering the regulation and role of PGC-1 transcriptional coactivators inhuman skin conditions
Mise en place d'un laboratoire d'immunopharmacologie métabolique
Description
Fonds de démarrage alloués à la mise en place d'un laboratoire de recherche spécialisé dans l'étude des bases métaboliques de l'inflammation cutanée et la découverte de nouveaux traitements anti-inflammatoires et anticancéreux.
Rayonnement
Participation à des jurys (hors de l’institution)
- Haeun Kim, comité de PhD, McGill University (2019-2020)
Publications et communications
Publications
Gravel SP. Deciphering the Dichotomous Effects of PGC-1α on Tumorigenesis and Metastasis. Front Oncol. 2018 Mar 23;8:75. doi: 10.3389/fonc.2018.00075. eCollection 2018. Review
Thibault Houles, Simon-Pierre Gravel, Genevieve Lavoie, Sejeong Shin, Mathilde Savall, Antoine Meant, Benoit Grondin, Louis Gaboury, Sang-Oh Yoon, Julie St-Pierre, and Philippe Roux. RSK Regulates PFK-2 Activity to Promote Metabolic Rewiring in Melanoma. Cancer Res. 2018 Feb 12. pii: canres.2215.2017. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-17-2215.
Hulea L*, Gravel SP*, Morita M*, Cargnello M, Uchenunu O, Im YK, McLaughlan S, Larsson O, Ohh M, Greenwood C, Choinière L, Bridon G, Avizonis D, Ursini-Siegel J, St-Pierre J, Pollak M, Topisirovic I. Translational and HIF-1alpha-dependent metabolic reprograming underpin oncometabolome plasticity and synergy between oncogenic kinase inhibitors and biguanides (Under review, Cell Metabolism. Published on BioRXIV doi: https://doi.org/10.1101/160879 )
Gravel SP, Avizonis D, St-Pierre J. Metabolomics analyses of cancer cells in controlled microenvironments. Methods Mol Biol. 2016, volume 1458.
Deblois G, Smith H, Tam I, Gravel SP, Caron M, Savage P, Labbe DP, Begin LR, Tremblay ML, Park M, Bourque G, St-Pierre J, Muller WJ, Giguère V. ERRα mediates metabolic adaptations driving lapatinib resistance in breast cancer. Nat Commun. 2016 Jul 12;7:12156.
Gandin V*, Masvidal L*, Hulea L*, Gravel SP, Cargnello M, McLaughlan S, Cai Y, Balanathan P, Morita M, Rajakumar A, Furic L, Pollak M, Porco JA Jr, St-Pierre J, Pelletier J, Larsson O, Topisirovic I. nanoCAGE reveals 5' UTR features that define specific modes of translation of functionally related MTOR-sensitive mRNAs. Genome Res. 2016 May;26(5):636-48.
Audet-Walsh É*, Papadopoli DJ*, Gravel SP, Yee T, Bridon G, Caron M, Bourque G, Giguère V, St-Pierre J. The PGC-1α/ERRα Axis Represses One-Carbon Metabolism and Promotes Sensitivity to Anti-folate Therapy in Breast Cancer. Cell Rep. 2016 Feb 2;14(4):920-31.
Morita M*, Gravel SP*, Hulea L*, Larsson O, Pollak M, St-Pierre J, Topisirovic I. mTOR coordinates protein synthesis, mitochondrial activity and proliferation. Cell Cycle. 2015;14(4):473-80.
Gravel SP*, Hulea L*, Toban N*, Birman E, Blouin MJ, Zakikhani M, Zhao Y, Topisirovic I, St-Pierre J, Pollak M. Serine deprivation enhances antineoplastic activity of biguanides. Cancer Res. 2014 Dec 15;74(24):7521-33.
Andrzejewski S, Gravel SP, Pollak M, St-Pierre J. Metformin directly acts on mitochondria to alter cellular bioenergetics. Cancer Metab. 2014 Aug 28;2:12.
Gravel SP*, Andrzejewski S*, Avizonis D, St-Pierre J. Stable isotope tracer analysis in isolated mitochondria from mammalian systems. Metabolites. 2014 Apr 10;4(2):166-83.
Mamer O*, Gravel SP*, Choinière L, Chénard V, St-Pierre J, Avizonis D. The complete targeted profile of the organic acid intermediates of the citric acid cycle using a single stable isotope dilution analysis, sodium borodeuteride reduction and selected ion monitoring GC/MS. Metabolomics. 2013;9(5):1019-1030
McGuirk S*, Gravel SP*, Deblois G, Papadopoli DJ, Faubert B, Wegner A, Hiller K, Avizonis D, Akavia UD, Jones RG, Giguère V, St-Pierre J. PGC-1α supports glutamine metabolism in breast cancer. Cancer Metab. 2013 Dec 5;1(1):22.
Morita M, Gravel SP, Chénard V, Sikström K, Zheng L, Alain T, Gandin V, Avizonis D, Arguello M, Zakaria C, McLaughlan S, Nouet Y, Pause A, Pollak M, Gottlieb E, Larsson O, St-Pierre J, Topisirovic I, Sonenberg N. mTORC1 controls mitochondrial activity and biogenesis through 4E-BP-dependent translational regulation. Cell Metab. 2013 Nov 5;18(5):698-711.
Disciplines
- Pharmacologie
- Oncologie
- Biochimie
- Immunologie
- Biologie moléculaire
Champ d’expertise
- Axe : Découverte et validation de cibles thérapeutiques
- Réponse immunitaire innée
- Biochimie
- Réponse inflammatoire
- Cancer
- Immunologie
- COVID-19
- Cancer de la peau
- Développement préclinique du médicament
- Pharmacologie moléculaire