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Yoshiaki Tanaka

Yoshiaki Tanaka

Professeur adjoint

Affiliation

Faculté de médecine de l’Université de Montréal

Axe de recherche

Immunologie-oncologie

Détenteur d’un doctorat en sciences de la vie, Yoshiaki Tanaka dirige l’unité de recherche génomique fonctionnelle et bio-informatique de l’Hôpital Maisonneuve-Rosemont. Il est également professeur adjoint à la Faculté de médecine de l’Université de Montréal.

Son équipe étudie les mécanismes cellulaires et moléculaires à l’œuvre dans l’envahissement tumoral ainsi que la croissance et la pharmacorésistance des tumeurs, le tout au moyen de modèles tridimensionnels de culture de cellules humaines in vitro et d’analyses in silico à grande échelle de données génomiques issues du séquençage de l’ARN unicellulaire (single-cell RNA-seq), de la cartographie des sites d’accessibilité de la chromatine (ATAC-seq), du séquençage ChIP (ChIP-seq) et de la cartographie des contacts chromosomiques (Hi-C). Ce laboratoire vise à élucider les phénomènes moléculaires qui régulent la progression des tumeurs et le processus de métastase, et à orienter le développement de nouveaux traitements.

Unité de recherche

Cette unité de recherche étudie la formation et la prolifération des tumeurs cérébrales. Le glioblastome multiforme (GBM), la plus fréquente des tumeurs cérébrales malignes, présente un sombre pronostic; son effet sur la vie des patients et de leurs proches est dévastateur. Bien que la réponse initiale du GBM à la chirurgie, à la radiothérapie et à la chimiothérapie soit positive, il y a récidive rapide et peu d’options de traitement. Ainsi, une meilleure compréhension des dimensions moléculaires de la récidive et de la pharmacorésistance est essentielle au développement d’autres options de traitement.

Modèles tridimensionnels de culture cellulaire in vitro

Les modèles fondés sur l’étude de rongeurs sont essentiels à la compréhension des mécanismes de formation et de propagation des tumeurs. Toutefois, les rongeurs diffèrent des humains sur les plans génétiques et moléculaires, d’où une importante dissemblance des réponses au traitement pharmacologique des tumeurs. Au cours des dernières années, nous avons développé et amélioré des modèles tridimensionnels de tissus cérébraux humains in vitro, connus sous le nom d’organoïdes cérébraux, qui imitent le micro-environnement d’un cerveau en développement. En s’appuyant sur ce système unique, notre équipe mène des recherches sur l’interaction entre les cellules cancéreuses et les cellules normales et la réponse aux médicaments.   

Intelligence artificielle et apprentissage automatique

La complexité des interactions et de la dynamique cellulaires pose des défis de taille pour le développement d’approches computationnelles robustes, aptes à analyser des réseaux interconnectés dans des espaces hautement dimensionnels provenant d’ensembles de données génomiques à grande échelle tels que ceux générés par profilage transcriptomique unicellulaire. L’intelligence artificielle (IA) est une simulation de l’intelligence humaine par ordinateur qui apprend à résoudre une tâche déterminée en reconnaissant les motifs et particularités d’un ensemble de données. L’apprentissage automatique (AA), une sous-branche de l’IA, parvient à produire des modèles d’événements cellulaires à partir de quantités massives de données et à en dériver des conclusions significatives au niveau biologique. Notre équipe se prévaut des avantages offerts par les techniques d’IA et d’AA pour extraire des événements moléculaires d’ensembles de données génomiques.

  • Dysregulation of BRD4 function underlies in MeCP2 mutant neurons. Molecular Cell. Xiang* Y, Tanaka Y*, Patterson B, Hwang SM, Hysolli E, Cakir B, Kim KY, Wang W, Kang YJ, Clement EM, Zhong M, Lee SH, Cho YS, Patra P, Sullivan GJ, Weissman SM, Park IH. 2020;79(1):84-98. * Contribution égale
  • Synthetic analyses of single-cell transcriptomes from multiple brain organoids and fetal brain. Tanaka Y, Cakir B, Xiang Y, Sullivan GJ, Park IH. Cell Reports. 2020;30: 1682-1689.e3.
  • Development of human brain organoids with functional vascular-like system. Cakir B, Xiang Y, Tanaka Y, Kural MH, Parent M, Kang YJ, Chapeton K, Patterson B, Yuan Y, He CS, Raredon MSB, Dengelegi J, Kim KY, Sun P, Zhong M, Lee SH, Patra P, Hyder F, Niklason LE, Lee SH, Yoon YS, Park IH. Nature Methods. 2019;16:1169-1175.
  • hESC-derived thalamic organoids form reciprocal projections when fused with cortical organoids. Xiang Y*, Tanaka Y*, Cakir B, Patterson B, Kim KY, Sun P, Kang YJ, Zhong M, Liu X, Patra P, Lee SH, Weissman SM, Park IH. Cell Stem Cell. 2019;24:487-497.e7. * Contribution égale
  • Uhrf1 regulates active transcriptional marks at bivalent domains in pluripotent stem cells through Setd1a. Kim KY*, Tanaka Y*, Su J, Cakir B, Xiang Y, Patterson B, Ding J, Jung YW, Kim JH, Hysolli E, Lee H, Dajani R, Kim J, Zhong M, Lee JH, Skalnik DD, Lim JM, Sullivan GJ, Wang J, Park IH. Nature Communications. 2018;9:2583. * Contribution égale
  • Fusion of Regionally Specified hPSC-Derived Organoids Models Human Brain Development and Interneuron Migration. Xiang Y*, Tanaka Y*, Patterson B, Kang YJ, Govindaiah G, Roselaar N, Cakir B, Kim KY, Lombroso AP, Hwang SM, Zhong M, Stanley EG, Elefanty AG, Naegele JY, Lee SH, Weissman SM, Park IH. Cell Stem Cell. 2017;21:383-398.e7. * Contribution égale
  • Transcriptome Signature and Regulation in Human Somatic Cell Reprogramming. Tanaka Y*, Hysolli E*, Su J, Xiang Y, Kim KY, Zhong M, Li Y, Heydari K, Euskirchen G, Snyder MP, Pan X, Weissman SM, Park IH. Stem Cell Reports. 2015;4:1125-39. * Contribution égale
  • Weissman SM. Single cell transcriptomics reveals unanticipated features of early hematopoietic precursors. Yang J*, Tanaka Y*, Seay M, Li Z, Jin J, Garmire LX, Zhu X, Taylor A, Li W, Euskirchen G, Halene S, Kluger Y, Snyder MP, Park IH, Pan X, Weissman SM. Nucleic Acids Research. 2017;45:1281-1296. * Contribution égale
  • Regulation of the DNA Methylation Landscape in Human Somatic Cell Reprogramming by the miR-29 Family. Hysolli E*, Tanaka Y*, Su J, Kim KY, Zhong T, Janknecht R, Zhou XL, Geng L, Qiu C, Pan X, Jung YW, Cheng J, Lu J, Zhong M, Weissman SM, Park IH. Stem Cell Reports. 2016:7:43-54. * Contribution égale
  • Transcriptional regulation in pluripotent stem cells by methyl CpG-binding protein 2 (MeCP2). Tanaka Y*, Kim KY*, Zhong M, Pan X, Weissman SM, Park IH. Human Molecular Genetics. 2014;23:1045-55. * Contribution égale
  • Positional Variations among Heterogeneous Nucleosome Maps Give Dynamical Information on Chromatin. Tanaka Y, Yoshimura I, Nakai K. Chromosoma. 2010;119: 391-404.
  • Effects of Alu elements on global nucleosome positioning in the human genome. Tanaka Y, Yamashita R, Suzuki Y, Nakai K. BMC Genomics. 2010;11:309
  • An assessment of prediction algorithms for nucleosome positioning. Tanaka Y, Nakai K. Genome Informatics. 2009;23:169-78.

Formations

  • Chercheur associé

    Département de génétique, Yale School of Medicine, New Haven, États-Unis

  • Associé de recherche postdoctoral

    Département de génétique, Yale School of Medicine, New Haven, États-Unis

  • Stagiaire postdoctoral

    Institut de sciences médicales, Université de Tokyo, Tokyo, Japon

  • Doctorat en sciences de la vie (bio-informatique)

    Graduate School of Frontier Sciences, Université de Tokyo, Tokyo, Japon

  • Maîtrise en sciences de la vie (bio-informatique)

    Graduate School of Frontier Sciences, Université de Tokyo, Tokyo, Japon

  • Baccalauréat en sciences pharmaceutiques

    Faculté de sciences pharmaceutiques, Tokyo University of Science, Tokyo, Japon

Distinctions

  • 2020 Chercheur-boursier – Junior 1  (Fonds de recherche du Québec - Santé)