Karen Maxwell

Karen Maxwell est professeure au Département de biochimie de l’Université de Toronto, où elle détient une chaire de recherche du Canada de niveau 1 en biologie et thérapeutique des bactériophages. Elle a obtenu un baccalauréat en biochimie de l’Université de Waterloo et un doctorat en génétique moléculaire de l’Université de Toronto, et elle a effectué des recherches postdoctorales au Centre de génomique structurelle de l’Ontario. Avant sa nomination au sein du corps professoral, la Dre Maxwell a occupé le poste d’associée principale de recherche au Centre Terrence Donnelly de recherche cellulaire et biomoléculaire.

Le programme de recherche de la Dre Maxwell se concentre sur les interactions entre les bactéries et les virus qui les infectent, appelés phages. Son laboratoire étudie comment les phages reconnaissent et entrent dans les cellules bactériennes, comment les bactéries détectent et bloquent l’infection, et comment certains phages percent ces défenses. En intégrant la génétique, la biochimie et les approches fondées sur le génome, son équipe identifie les protéines et les voies qui déterminent si l’infection réussit ou échoue à s’implanter. Un objectif central du programme de la Dre Maxwell est de traduire les découvertes fondamentales en applications pratiques. Les conclusions issues de son laboratoire ont appuyé la mise au point de nouveaux outils pour étudier les interactions virus-hôte et ont fait avancer les efforts pour exploiter les phages en biotechnologie et en thérapeutique pour lutter contre les infections bactériennes résistantes aux antibiotiques. Les contributions de la Dre Maxwell ont été reconnues par des distinctions honorifiques, dont la Bourse Arthur B. McDonald du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et la Bourse John C. Polanyi.

Les travaux

La Dre Karen Maxwell étudie comment les bactéries se défendent contre les virus appelés bactériophages et comment les virus évoluent pour contourner ces systèmes immunitaires bactériens. Ses recherches intègrent la génétique, la biochimie et la biologie structurale pour mettre au jour des stratégies moléculaires sophistiquées.

Le groupe de recherche de la Dre Maxwell a découvert et caractérisé plusieurs nouveaux systèmes immunitaires bactériens et les mécanismes qui régulent ces systèmes lorsque s’activent pendant une infection. Ces travaux nous aident à comprendre comment fonctionne exactement l’immunité bactérienne et comment ces défenses se déploient au bon moment. Une des découvertes clés de la Dre Maxwell est que certaines bactéries produisent de petits composés chimiques qui bloquent la réplication virale en tant que forme « d’immunité chimique ».

Ses travaux montrent également que l’immunité bactérienne est façonnée par des gènes portés par des fragments d’ADN mobiles, notamment de l’ADN viral laissé dans les génomes bactériens. Ces éléments viraux dormants peuvent protéger activement leurs hôtes en détectant les virus envahissants et en déclenchant rapidement une réponse immunitaire. Ensemble, ces études ont remodelé le cadre scientifique de la compréhension de l’immunité microbienne et des interactions virus-hôte.

L’impact

Les infections bactériennes résistantes aux antibiotiques posent un défi majeur pour la santé mondiale, menaçant des millions de vies chaque année. Les travaux de la Dre Maxwell ont transformé la façon dont les scientifiques comprennent la lutte entre les bactéries et les virus qui les infectent. Ses découvertes ont révélé de nouvelles stratégies de défense bactérienne et la façon dont les phages les contournent, offrant un fondement pour élaborer des thérapies à base de phages précises de prochaine génération.

Ces connaissances guident déjà le développement de traitements capables de cibler les bactéries nuisibles tout en préservant les microbes bénéfiques, et elles éclairent les technologies d’édition du génome et les applications de biologie synthétique. En cartographiant les stratégies des bactéries et des phages, les recherches de la Dre Maxwell ouvrent de nouvelles voies pour lutter contre les infections, gérer la résistance aux antibiotiques et faire progresser la biotechnologie, avec d’importants avantages pour la santé humaine.