Un dispositif sur le lieu d’intervention pour la détection précoce du cancer
En sachant que la détection précoce du cancer est essentielle à la survie, nous avons rapidement besoin de mettre au point des outils destinés à faciliter les programmes de dépistage préventif. Les microARN comprennent une série de petits ARN non codants dérégulés dans de nombreuses maladies humaines dont le cancer, le diabète, Alzheimer et Parkinson. Les microARN peuvent ainsi essentiellement servir de biomarqueurs pour diagnostiquer rapidement les maladies. Le projet SAPHELY, financé par l’UE, s’est intéressé au développement d’un dispositif POC portable capable de détecter des microARN propres à un cancer. «Notre objectif était de pouvoir détecter le cancer de manière rapide et très sensible grâce à l’analyse de quelques gouttes de sang du patient», explique le Dr Jaime García-Rupérez, coordinateur du projet. Un design sensible et innovant Les chercheurs ont recouru à la technologie nanophotonique afin d’élaborer les éléments détecteurs pour la cartouche d’analyse de SAPHELY. Afin de reconnaître les oligonucléotides de courte séquence ayant une forte sensibilité, ils ont travaillé sur l’utilisation de sondes moléculaires attachées à des nanoparticules. La surface du capteur a détecté le déplacement des nanoparticules lors de l’hybridation des microARN cibles vers la sonde. Cette utilisation du changement conformationnel des sondes moléculaires en tant que mécanisme supplémentaire destiné à moduler la réponse de détection fait partie des principales innovations de la conception de SAPHELY, qui peut servir à accroître la sensibilité du capteur. Le dispositif POC de SAPHELY comprend également les étapes requises pour extraire les microARN cibles de l’échantillon de sang du patient avant de pouvoir les détecter avec la puce de détection nanophotonique. «L’avantage de l’approche de SAPHELY est qu’elle évite d’utiliser des méthodes complexes d’amplification PCR ou des processus d’étiquetage, qui sont difficiles à mettre en œuvre sur puce», poursuit le Dr García-Rupérez. En outre, la cartouche est automatiquement exploitée et interrogée en recourant à un dispositif de lecture complexe et adapté, qui permet de contourner l’utilisation d’équipements onéreux, encombrants et lourds. En ciblant les cancers du sein, de la prostate, du poumon et le cancer colorectal, les chercheurs de SAPHELY sont parvenus à définir des panels réduits de biomarqueurs microARN pour ces variétés de cancer tout en atteignant des précisions de diagnostic supérieures à 90 %. L’avenir pour SAPHELY Jusqu’à présent, la technologie SAPHELY a atteint un format quasi-commercial avec la fabrication de puces photoniques et de la cartouche en formats compatibles pour une production en masse. Ils sont parvenus à élaborer les étapes nécessaires pour l’analyse des données ainsi qu’une plateforme compacte pour un fonctionnement automatisé. Le dispositif POC aura un faible coût, ce qui contribuera considérablement à mettre en œuvre des programmes de dépistage de masse. Les chercheurs ont dû faire face à différents défis techniques liés à la nature complexe des échantillons de sang, qui entraîne des interférences non spécifiques. Le prototype n’a pas encore atteint la sensibilité requise pour détecter les concentrations extrêmement faibles de biomarqueurs microARN présents dans le sang. Malgré le fait que l’évaluation clinique de la technologie soit toujours en cours, les partenaires de SAPHELY ont garanti la production à faible coût du dispositif POC. Ils espèrent développer le prototype en un produit réel une fois que la performance de l’analyse sera optimisée. Le Dr García-Rupérez est convaincu que «le dispositif SAPHELY aura un impact considérable sur le diagnostic et la gestion clinique du cancer, tout en réduisant également les coûts des traitements et en augmentant les taux de survie». En outre, la plateforme peut être appliquée à d’autres domaines où la détection de certaines substances est requise comme la surveillance environnementale, le contrôle alimentaire ou la sécurité chimique/biologique.
Mots‑clés
SAPHELY, cancer, microARN, lieu d’intervention (POC), biomarqueur, cartouche, nanophotonique, sonde moléculaire