Source: The Conversation – in French – By Sara Hassanpour Tamrin, Postdoctoral Associate, Department of Chemical and Petroleum Engineering, Schulich School of Engineering, University of Calgary
Chaque année, le cancer fait plus de 10 millions de victimes dans le monde. Les recherches montrent qu’un dépistage précoce peut grandement améliorer les chances de survie. Nous manquons toutefois d’outils fiables et abordables pour y parvenir.
Des scientifiques ont découvert que notre organisme pourrait émettre des signaux d’alerte précoces logés dans de minuscules particules qui ressemblent à des bulles et circulent dans nos fluides corporels, comme le sang.
À l’École d’ingénierie Schulich de l’Université de Calgary, nous développons une nouvelle technologie permettant de capter ces particules et d’analyser leurs signaux. Nos récents travaux indiquent que les signaux électriques qu’elles émettent pourraient offrir un moyen rapide et sans marquage de les utiliser à des fins diagnostiques.
Notre objectif est de mettre au point des tests simples et non invasifs pour le dépistage précoce du cancer.
Les défis de la détection précoce
Lorsqu’un cancer est détecté tôt, les médecins peuvent commencer rapidement le traitement. Cela permet de sauver davantage de vies et de réduire les coûts, tant pour les familles que pour le système de santé.
Cependant, de nombreux cancers ne sont pas diagnostiqués avant d’avoir atteint un stade avancé. Cela tient souvent au fait que les patients n’ont pas de symptômes ou ne prennent pas ceux-ci au sérieux, les attribuant à des causes bénignes.
Les médecins ont régulièrement recours à des analyses de liquides biologiques pour identifier d’éventuels signes avant-coureurs de maladie chez des personnes qui ne présentent pas encore de symptômes. Ces analyses visent à détecter des substances (biomarqueurs) que les cellules cancéreuses libèrent dans les liquides biologiques, comme le sang. Cependant, la plupart de ces biomarqueurs sont rares et restent peu de temps dans l’organisme aux stades précoces de la maladie. C’est pourquoi les analyses de sang ou d’urine simples ne sont pas fiables pour une détection précoce.
Nous avons besoin d’un outil simple, économique et capable de déceler de nouveaux biomarqueurs que les tests actuels ne parviennent pas à identifier. On pourrait ajouter ce test à la liste des analyses effectuées systématiquement sur les fluides corporels.
Notre intérêt pour cette recherche est né d’une simple question : et si les cellules cancéreuses nous envoyaient déjà des signaux discrets ? Des messages que nous ne saurions pas encore décoder ? Peut-être qu’en apprenant à les détecter et à les interpréter, nous pourrions dépister la maladie à un stade précoce et changer le cours des choses pour de nombreuses personnes atteintes de cancer.
Décrypter le langage du cancer
Qu’elles soient en bonne santé ou non, nos cellules communiquent en permanence entre elles, un peu comme si elles se « parlaient ». L’une des méthodes qu’elles utilisent consiste à encapsuler des messages dans de minuscules particules en forme de bulle, appelées petites vésicules extracellulaires.
(Sara Hassanpour Tamrin)
Les messages qu’elles contiennent peuvent prendre la forme de matériel génétique ou d’autres biomolécules.
Ces particules sont libérées par les cellules dans les fluides corporels qui, tel un service postal naturel, les acheminent vers les cellules cibles. Ces dernières déchiffrent les messages et réagissent aux informations transmises. Si nous parvenons à capter ces minuscules particules présentes dans les fluides corporels et à analyser leur composition, nous pourrions obtenir un aperçu de l’état de santé des cellules qui les ont produites.
Lorsqu’elles sont émises par des cellules cancéreuses, ces particules transportent à l’intérieur d’elles et à leur surface des données liées à la maladie. Ce qui les rend particulièrement prometteuses pour le dépistage précoce du cancer, c’est qu’elles peuvent se trouver dans les fluides corporels bien avant les autres biomarqueurs traditionnellement utilisés pour diagnostiquer la maladie. Elles sont même souvent présentes avant l’apparition des premiers symptômes.
En se basant sur cette information, notre équipe de l’Université de Calgary a cherché des moyens de recueillir ces minuscules particules dans les fluides corporels et de traduire leurs messages afin de pouvoir détecter le cancer plus tôt et de prendre des décisions thérapeutiques plus rapidement.
Une nouvelle technologie pour prélever ces particules
Bien que les petites vésicules extracellulaires soient très prometteuses pour le dépistage précoce du cancer, il est difficile de les détecter dans les fluides corporels. Elles sont extrêmement petites, environ 500 fois plus petites qu’un grain de pollen, et se trouvent mélangées à de nombreux autres composants dans des fluides complexes tels que le sang ou l’urine.
Par conséquent, les isoler de manière fiable sans les endommager ni perdre d’importantes informations constitue un véritable défi scientifique.
(Sara Hassanpour Tamrin)
L’un des enjeux que doivent résoudre les scientifiques, c’est de parvenir à étudier ces particules dans leur état naturel, sans y ajouter de molécules étrangères telles que des anticorps qui servent de marqueurs, qui pourraient modifier leurs propriétés. Comme nous l’avons évoqué dans un article de revue, ce type d’approche permet de préserver les signaux réels véhiculés par les particules, de manière à obtenir une analyse plus précise.
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C’est dans cette optique que nous avons mis au point une nouvelle technologie qui exploite les propriétés électriques naturelles de ces particules afin de les prélever directement dans les fluides corporels.
Notre technologie permet de recueillir des particules à l’aide d’une force électrique tout en préservant les informations qu’elles contiennent. Elle ouvre de nouvelles perspectives dans l’étude de ces particules à des fins diagnostiques et est actuellement en instance de brevet.
De la recherche en laboratoire aux applications concrètes
Nous travaillons actuellement à la transposition de notre nouvelle technologie, EXOSense, du laboratoire vers des outils concrets de diagnostic.
(Sara Hassanpour Tamrin)
La plate-forme EXOSense est encore en cours d’élaboration et doit être étudiée sur des échantillons prélevés chez des patients. Elle pourrait améliorer considérablement la vie des gens grâce à de simples tests de biopsie liquide. Une grande partie de nos travaux consiste à mettre au point des plates-formes miniaturisées qui utilisent la technologie microfluidique tout en étant faciles à utiliser et abordables.
Notre approche vise à faciliter l’accès aux outils de diagnostic, notamment dans des collectivités défavorisées qui ont un accès limité à des laboratoires. À terme, nous prévoyons que ces travaux déboucheront sur un nouveau test capable de détecter le cancer à un stade précoce à partir d’une simple goutte de liquide biologique et contribueront ainsi à réduire le fardeau de la maladie.
Sara Hassanpour Tamrin reçoit des financements du programme de bourses postdoctorales Banting, soutenu par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). Elle a auparavant bénéficié du soutien du programme de bourses postdoctorales d’Alberta Innovates.
Arindom Sen bénéficie d’un financement du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).
– ref. Un nouveau test permettrait une détection précoce du cancer à partir de minuscules particules présentes dans les fluides corporels – https://theconversation.com/un-nouveau-test-permettrait-une-detection-precoce-du-cancer-a-partir-de-minuscules-particules-presentes-dans-les-fluides-corporels-281701