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Pierre Marquet,
Ph.D.,M.D.

Professeur titulaire, Département de psychiatrie et de neurosciences, Université Laval
Titulaire, Chaire d'excellence en recherche du Canada sur la Neurophotonique
Directeur, Unité mixte internationale en neuro-développement et psychiatrie de l’enfant


Identification de biomarqueurs de risque des grands troubles psychiatriques dans des populations vulnérables afin de développer des stratégies d’interventions précoces à visée préventive.

Les recherches du Dr Pierre Marquet visent à identifier chez les enfants vulnérables la présence de biomarqueurs de risque des grands troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, les troubles bipolaires et la dépression sévère récurrente et ce bien avant l’apparition des premiers symptômes cliniques.  La détection d’un syndrome de risque infantile à partir de ces biomarqueurs permettrait la mise en place de prises en charge précoces, connues pour leurs efficacités et susceptibles de retarder ou même de prévenir l’apparition de ces maladies dans leurs formes les plus invalidantes telles que nous les connaissons aujourd’hui.

Psychiatre, ingénieur physicien et titulaire de la Chaire d’excellence du Canada sur la Neurophotonique, le Dr Marquet met à profit ses différentes expertises, afin de caractériser le développement précoce de ces maladies psychiatriques sévères tant au niveau de leur neurobiologie que de leur altération du psychisme. In fine, cette approche multidisciplinaire conduite par l’équipe du Dr Marquet vise à  déceler la présence de discrètes altérations du neurodéveloppement chez l’enfant, qui favorisent l’apparition, bien des années plus tard, de ces  grands troubles psychiatriques et qui pourraient alors servir de biomarqueurs de risque pour guider la mise en place d’interventions précoces.

Une des approches privilégiées par le Dr Marquet, visant à l’identification de biomarqueurs de risque au niveau cellulaire, est d’étudier, à l’aide des techniques de microscopie optique multimodale, la maturation de cellules neuronales humaines cultivées à partir des cellules souches pluripotentes provenant de patients ou de jeunes enfants vulnérables.  Son équipe a développé une approche novatrice de microscopie optique à très haute résolution sur la base d’un principe holographique, qui permet de visualiser, en trois dimensions et avec une sensibilité nanométrique, la dynamique du processus de maturation des cellules neurales humaines. Son équipe utilise également des techniques de neuroimagerie comme l’IRM structurelle et fonctionnelle afin de mieux comprendre les mécanismes cérébraux qui sous-tendent ces troubles psychiatriques.

En tant que psychiatre, le Dr Marquet participe également à la partie clinique de ces études, qui sont conduites prioritairement chez des enfants de patients, qui sont malheureusement à risque de développer des troubles psychiques.  La transdisciplinarité de son équipe, réunissant des expertises dans des domaines tels que les mathématiques, la physique, la neurobiologie, ainsi que la psychiatrique clinique, lui a récemment permis d’identifier des biomarqueurs candidats très prometteurs.


Les travaux du Dr Pierre Marquet, Ph.D., M.D., pionnier dans le développement de la microscopie holographique numérique, visent à développer des techniques optiques de pointe pour identifier de nouveaux biomarqueurs en explorant les cellules et tissus cérébraux cultivés à partir de cellules souches de patients ou de jeunes à risque de développer des troubles psychiatriques. À terme, grâce à une meilleure compréhension de la neurobiologie de ces troubles, il espère en améliorer le traitement et la prévention. 


Plus précisément, le programme de recherche se divise en quatre axes. L’axe Neurophotonique englobe le développement de plateformes d’imagerie linéaire et non-linéaire multimodales basées sur la microscopie holographique numérique. L’axe Biologie du neurodéveloppement a pour but de mieux comprendre les processus neurodéveloppementaux sous-tendant l’apparition des troubles psychiatriques. Cet axe comprend une plateforme de cultures neurales primaires et de lignées immortalisées et une plateforme de culture de cellules neurales dérivées de cellules souches pluripotentes induites. L’axe Psychiatrie neurodéveloppementale inclus l’étude des liens entre la pathologie de l’enfant, ses comportements et son neurodéveloppement pour l’identification d’un syndrome et de trajectoires développementales de risque infantile, de troubles comme la schizophrénie et la maladie bipolaire. Finalement, l’axe Neuroimagerie s’attarde à l’identification de biomarqueurs de risque de grandes maladies psychiatriques via des modalités comme l’IRM structurelle et fonctionnelle. 


Une portion importante des activités de recherche clinique du Dr. Marquet concerne l’Unité mixte internationale (UMI) en neuro-développement et psychiatrie de l’enfant entre l’Université Laval et l’Université de Lausanne qu’il dirige depuis sa création en 2016. Elle a pour but de dynamiser les grands objectifs de ses recherches en effectuant des études multicentriques sur d’importantes cohortes de patients et de leurs enfants menées parallèlement en Suisse et au Canada.



De gauche à droite :
Martin Roy, Ph.D., coordonnateur de recherche clinique
Sébastien Lévesque, Ph.D., associé de recherche
Christophe Perron, étudiant à la maîtrise
Antoine Godin, Ph.D., associé de recherche
Issam Derouiche, spécialiste informatique
Jean-Michel Mugnès, stagiaire postdoctoral
Pierre Marquet, chercheur, professeur, psychiatre et titulaire de la CERC sur la neurophotonique
Nathalie Van Houtte, adjointe administrative
Pierre-Louis Gagnon, étudiant au doctorat
Charles Pichette, étudiant au doctorat
Valérie Chénard, assistante de recherche
Erik Bélanger, Ph.D.
Ana Sofia Correia, Ph.D., associée de recherche
Philippe Bilodeau, étudiant à la maîtrise
Antoine Grégoire, étudiant à la maîtrise
Celedonia Krawczyk, étudiante au doctorat
Shiraa Noumbissie-Nzefa, stagiaire
Pauline Lavergne, étudiante à la maîtrise
Fariborz Khademian, étudiant au doctorat
Niraj Patel, étudiant au doctorat 
Sara Mattar, étudiante au doctorat

Absents de la photo :
Patrick Larochelle, technicien
Bertrand de Dorlodot, étudiant à la maîtrise
Andréanne Deschênes, étudiante à la maîtrise


Marquet, P., Depeursinge, C. & Magistretti, P.J. 2014 "Review of quantitative phase-digital holographic microscopy: promising novel imaging technique to resolve neuronal network activity and identify cellular biomarkers of psychiatric disorders," Neurophoton., 1(2), 020901 . doi:10.1117/1.NPh.1.2.020901.

Cotte, Y., Toy, F., Jourdain, P., Pavillon, N., Boss, D., Magistretti, P., Marquet, P. & Depeursinge, C. 2013, "Marker-free phase nanoscopy", Nature Photonics, vol. 7, no. 2, pp. 113-117

Jourdain, P., Pavillon, N., Moratal, C., Boss, D., Rappaz, B., Depeursinge, C., *Marquet, P. & *Magistretti, P.J. 2011, "Determination of transmembrane water fluxes in neurons elicited by glutamate ionotropic receptors and by the cotransporters KCC2 and NKCC1: A digital holographic microscopy study", Journal of Neuroscience, vol. 31, no. 33, pp. 11846-11854. *co-last author


Psychiatre et détenteur d’un diplôme d’ingénieur physicien de l’EPFL et d’un doctorat M.D./Ph.D. en neurophotonique de l’UNIL, Pierre Marquet est professeur à l’Université Laval et titulaire de la CERC sur la neurophotonique. Il est reconnu internationalement pour ses travaux d’avant-garde dans le domaine de la microscopie holographique numérique. Il est aussi directeur de l’Unité mixte internationale (UMI) sur le neurodéveloppement et la psychiatrie de l’enfant, dont le but est de définir des syndromes infantiles à risque des grands troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, les troubles bipolaires et la dépression majeure, à l’aide de l’identification d’endophénotypes et de biomarqueurs de risque, grâce aux outils de la neurophotonique. Il est également auteur ou co-auteur d’environ 140 publications scientifiques (6000 citations, h-index 33) et de plusieurs brevets et co-fondateur de trois entreprises en démarrage.


Mots-clés: 

Microscopie holographique numérique
Imagerie de phase quantitative
Détection cohérente
Optique tissulaire
Imagerie cellulaire
Biomarqueurs et endophénotypes de risque des grandes maladies psychiatriques (schizophrénie, troubles bipolaires, dépression récurrente)


Pierre Marquet

 
 
 

2601 Chemin de la Canardière
Québec (Québec) G1J 2G3 Canada


Bureau: 
F-4451

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