Des biocapteurs ultrasensibles détectent le cancer dans une analyse de sang
Le cancer colorectal est le deuxième cancer le plus courant en Europe en termes d’incidence et de mortalité. Bien qu’une détection précoce améliore considérablement le résultat, le respect du dépistage au sein de la population plus large est faible en raison de la nature invasive de la colonoscopie. Afin de faciliter un diagnostic rapide du cancer, le projet ULTRAPLACAD, financé par l’UE, a mis au point une plateforme in vitro pour la détection de l’acide nucléique et des biomarqueurs protéiques du cancer circulant dans le sang. «L’idée consistait à améliorer la sensibilité de la détection des biomarqueurs d’un facteur 1 000, à réduire le coût par quatre et le temps d’analyse à une heure», explique le professeur Giuseppe Spoto de l’Université de Catane en Italie et coordinateur du projet. L’équipe du projet a rassemblé 13 partenaires en Europe ayant des compétences pluridisciplinaires, dont des pionniers en matière de résonance plasmonique de surface. Des technologies innovantes Le dispositif ULTRAPLACAD a été conçu pour intégrer un circuit microfluidique avec des puces nanostructurées fonctionnalisées. Il associe l’imagerie par résonance plasmonique de surface nanostructurée (NESPRI) et l’imagerie par spectroscopie de fluorescence plasmonique (PEFSI). Ces deux nouvelles technologies de détection permettent une détection ultrasensible et réduisent le besoin de modification chimique des échantillons. La conception de la puce, l’architecture de la surface et la fonctionnalisation chimique des nanostructures facilitent la mesure simultanée de différents marqueurs. Pour une détection efficace de l’acide nucléique, comme les mutations Ras et miARN, des sondes spécifiques ont été synthétisées. Les puces jetables sont produites en masse grâce à un processus de fabrication automatisé, ce qui réduit le coût de l’essai. Traditionnellement, la détection d’infimes quantités d’ADN libéré dans les fluides corporels par des cellules tumorales nécessite une étape de pré-amplification suivant une réaction en chaîne par polymérase. La nouveauté d’ULTRAPLACAD réside dans les essais de détection qui ne requièrent pas d’amplification enzymatique de l’ADN dans les biopsies liquides, évitant ainsi de potentielles erreurs. Un lecteur bimodal pour les technologies NESPRI et PEFSI rend le dispositif ULTRAPLACAD unique et améliore davantage le processus global de détection. Comme le Dr Spoto le souligne, «le principal avantage du dispositif est qu’il peut détecter les acides nucléiques et la protéine en utilisant un seul équipement fonctionnant avec des puces jetables». Le prototype ULTRAPLACAD a été validé en recourant à des modèles animaux et à des échantillons recueillis auprès de patients atteints d’un cancer colorectal. Les résultats démontrent que la sensibilité du dispositif dépasse celle des plateformes de détection conventionnelles, et l’ensemble de l’essai est plus rapide et plus simple à mettre en œuvre. L’avenir d’ULTRAPLACAD Il ne fait aucun doute que la détection combinée des séquences d’ADN du cancer et de certains autoanticorps tumoraux spécifiques offre une approche efficace de la détection du cancer. ULTRAPLACAD propose une plateforme unique qui peut détecter à la fois l’ADN et les biomarqueurs protéiques du cancer, simplifiant le processus de diagnostic et le suivi du patient. En tenant compte des limites des choix disponibles actuellement en matière de dépistage du cancer colorectal, ULTRAPLACAD offre une solution alternative non invasive pour les personnes à risque moyen qui ne présentent pas de symptômes. En tant que tel, il réduira le nombre de procédures invasives, diminuera les coûts de soins de santé, et améliorera l’assiduité et la gestion des patients. Bien que la plateforme ait été spécialement conçue pour le diagnostic précoce et le pronostic du cancer colorectal, son application peut s’étendre à d’autres types de cancer. À long terme, elle devrait également déterminer l’hétérogénéité moléculaire des tumeurs individuelles, contribuant à la stratification de la maladie et à un traitement personnalisé. En ce qui concerne l’avenir, le professeur Spoto prévoit que «le dispositif ULTRAPLACAD permettra de révolutionner le diagnostic moléculaire du cancer et jouera un rôle dans son traitement».
Mots‑clés
ULTRAPLACAD, biomarqueur, cancer colorectal, ADN, autoanticorps tumoraux, imagerie par résonance plasmonique de surface nanostructurée (NESPRI), imagerie par spectroscopie de fluorescence plasmonique (PEFSI)
