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Test d'urine bon marché pour les étapes du cancer plus près
Les maladies non infectieuses comme le cancer et les maladies cardio-vasculaires sont en augmentation dans le monde, mais elles sont difficiles à diagnostiquer en raison du manque de biomarqueurs.
Maintenant, une équipe a mis au point un test qui utilise des nanoparticules injectées qui trouvent des tissus malades et produisent un biomarqueur dans l'urine qui peut être détecté en quelques minutes avec des bandes de papier plutôt qu'un test de grossesse à domicile.
Les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), à Cambridge, font état de Actes de l'Académie nationale des sciences, PNAS, comment ils ont testé la nouvelle méthode chez la souris, en utilisant une seule injection et une analyse d'urine sur papier, pour détecter avec succès des maladies aussi diverses que le cancer solide et les caillots sanguins.
Ils concluent que le test expérimental offre la possibilité de développer un outil de diagnostic peu coûteux pour toute une série de maladies - sans recourir à des procédures invasives coûteuses ou à du personnel médical qualifié - qui pourrait être inestimable dans des pays aux ressources ou infrastructures médicales limitées.
La technologie est en cours de développement par l'auteur principal Sangeeta Bhatia, professeur au MIT et enquêteur au Howard Hughes Medical Institute, qui explique:
«Lorsque nous avons inventé cette nouvelle classe de biomarqueurs synthétiques, nous avons utilisé un instrument hautement spécialisé pour effectuer l'analyse. Pour les pays en développement, nous avons pensé qu'il serait intéressant de l'adapter à un test papier pouvant être effectué sur des échantillons non traités. milieu rural, sans avoir besoin d'un équipement spécialisé. La simple lecture pourrait même être transmise à un soignant distant par une photo sur un téléphone mobile. "
Les nanoparticules amplifient les signaux tumoraux en produisant des centaines de biomarqueurs par protéine
La technologie utilise des nanoparticules qui interagissent avec les protéines tumorales, chacune produisant des centaines de biomarqueurs synthétiques faciles à détecter dans l'urine.
Les chercheurs ont commencé à travailler sur cette idée en 2012 lorsqu'ils ont constaté que les tumeurs sont difficiles à détecter via des biomarqueurs car elles produisent des signaux très faibles. Un groupe de signaux se présente sous la forme de protéines appelées métalloprotéinases matricielles (MMP), qui aident les cellules cancéreuses à migrer de leurs sites d'origine.
Les chercheurs pensaient, s'ils pouvaient amplifier ces signaux d'une manière ou d'une autre, que cela pourrait conduire à un biomarqueur détectable.
En tant que tels, ils ont développé des nanoparticules enrobées de courts fragments de protéines qui attirent différents MMP. Le résultat est que les nanoparticules se concentrent sur les sites tumoraux, où les MMP découpent les peptides (libérant des centaines de fragments peptidiques par molécule MMP), qui se rassemblent ensuite dans les reins et sortent du corps dans l'urine.
Méthode de détection déplacée du spectromètre de masse à la bande de papier
Au début, le seul moyen de détecter la présence de peptides dans l'urine était d'utiliser un spectromètre de masse qui lit leur signal moléculaire. Mais il s'agit d'un kit très coûteux, les chercheurs ont donc cherché d'autres moyens d'analyser l'urine et ont proposé une approche sur papier appelée "analyse du flux latéral", utilisée dans les tests de grossesse.
Les chercheurs ont créé un test d'urine, similaire à un test de grossesse à domicile, susceptible de détecter le cancer.
Les bandes de papier sont imprégnées d'anticorps qui capturent les peptides, qui sont ensuite acheminés vers des lignes de test invisibles plus loin le long de la bande et deviennent visibles lorsqu'ils rencontrent des peptides particuliers.
Les chercheurs disent que les bandelettes peuvent être conçues pour détecter différents stades ou types de maladies. Il s’agit de recouvrir les nanoparticules de différents peptides et de créer des lignes de test qui leur sont particulièrement sensibles.
Samuel Sia, professeur agrégé de génie biologique à l’Université Columbia, New York, New York, qui n’a pas participé à la recherche, affirme que la nouvelle technologie est un moyen «intelligent et inspiré» de détecter des états cliniques présentant des taux de protéines anormalement élevés. en testant des composés qui sortent du corps.
«L’extension de cette technologie à la détection par des bandelettes constitue un grand pas en avant dans son utilisation dans les cliniques de consultation externe et les établissements de santé décentralisés», ajoute-t-il.
Ayant démontré avec succès que les injections de nanoparticules et les bandes de papier pouvaient détecter les tumeurs du côlon et les caillots sanguins chez la souris, le professeur Bhatia a déclaré que la prochaine étape consistait à les tester chez des patients humains.
Les fonds pour l'étude provenaient de diverses sources, notamment les National Institutes of Health, le Burroughs Wellcome Fund, le National Cancer Institute et le Howard Hughes Medical Institute.
Pendant ce temps, Nouvelles médicales aujourd'hui récemment rapporté une autre étude publiée dans Nature Nanotechnologie, où des chercheurs de l’Université de l’Illinois à Chicago ont décrit comment ils utilisaient des nanoparticules pour cibler des cellules immunitaires responsables de l’inflammation sans interférer avec le bon fonctionnement des cellules immunitaires.
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