Des biophysiciens de Skoltech, du MIPT et leurs collègues de la société Prostagnost ont créé une nouvelle technologie pour isoler les vésicules extracellulaires (EV) des fluides biologiques. L'étude des vésicules est essentielle pour le diagnostic et le traitement de diverses maladies, dont le cancer. La nouvelle technique surpasse non seulement les méthodes connues à ce jour en termes de pureté et de rendement des véhicules électriques, mais elle est également simple, rapide, peu coûteuse et peut fonctionner sur du matériel de laboratoire standard. La recherche a été publiée dans le Journal of Extracellular Vesicles .

Les cellules de notre corps "communiquent" entre elles en libérant des molécules de signalisation dans le flux sanguin. Pour que les molécules atteignent la cible en toute sécurité, elles sont encapsulées dans de minuscules vésicules de taille nanométrique, les VE, qui fonctionnent comme un système de délivrance. Les EV des cellules saines et malades ont des contenus différents, ce qui constitue la base du diagnostic. Les vésicules sécrétées par les cellules malades contiennent toute une variété de molécules qui servent de biomarqueur d'une maladie. L'étude des biomarqueurs permet à la fois de diagnostiquer une maladie et de suivre le traitement en analysant l'évolution du nombre de VE contenant les marqueurs sélectionnés.

Cependant, la question se pose de savoir comment isoler ces minuscules porteurs. Seuls les VE doivent être sélectionnés parmi la grande multitude de molécules présentes dans les fluides biologiques afin d'identifier les molécules protéiques qu'ils contiennent, qui peuvent être des biomarqueurs d'une maladie ou un signe de bonne santé. En fonction des acides nucléiques, tels que l'ARNm ou l'ADN, ou des protéines qui se trouvent à l'intérieur ou à la surface d'un véhicule électrique, une conclusion est tirée sur les perspectives du patient. Par conséquent, il est important que ces études soient réalisées rapidement, efficacement et à faible coût.

Vasiliy Chernyshev, auteur principal et chercheur au MIPT Laboratory for the Development of Innovative Drugs and Agricultural Biotechnology et au Skoltech BioPhotonics Lab, déclare qu '"actuellement, plusieurs méthodes généralement reconnues existent pour isoler les vésicules, mais elles sont soit trop lourdes, soit nécessitant des équipement, comme une ultracentrifugeuse. Toutes les cliniques ne peuvent pas se le permettre, et de plus, cette méthode a une efficacité d'isolement plutôt faible.

L'équipe a développé un dispositif de filtration avec une composition et une conception de membrane spéciales et une procédure d'isolement étape par étape. La solution permet une isolation EV rapide et efficace tout en garantissant une grande pureté, ce qui est très important pour les diagnostics et la recherche EV. L'appareil est entièrement fabriqué à partir de composants russes à un coût minime.

Vasiliy Chernyshev ajoute que "dans le dispositif d'isolation EV que nous avons développé conjointement avec la société Prostagnost, la séparation a lieu profondément dans la membrane avec une conception de pores spécifique. Contrairement à la filtration conventionnelle, nous capturons le produit à l'intérieur du filtre et le récupérons avec le flux inverse."

"Grâce à cette nouvelle technique, nous pouvons efficacement isoler des véhicules électriques de différentes tailles, y compris les exosomes, de pratiquement tous les fluides biologiques, tels que le sang, le plasma et l'urine, et obtenir des véhicules électriques de haute pureté exempts de particules ou de molécules extracellulaires. Mais le plus important, tout ce dont nous avons besoin pour cette tâche est une centrifugeuse de laboratoire ordinaire et des membranes et des tubes à essai spécifiques accessibles à tout laboratoire clinique russe. »

Sergey Leonov, responsable du laboratoire MIPT pour le développement de médicaments innovants et de biotechnologie agricole, commente que "notre équipe a déployé beaucoup d'efforts pour décrire et prouver la pureté des exosomes - des vésicules membranaires de 40 à 100 nm. C'est très important à la fois pour le diagnostic et la protéomique."

"Il existe un grand besoin de méthodes aussi simples, rapides et efficaces pour la recherche scientifique et médicale sur les véhicules électriques. Nous avons proposé une technologie unique développée localement qui peut évoluer vers une routine utile pour les pratiques oncologiques conventionnelles. Cette recherche est un exemple parfait de l'interactivité du MIPT. -des collaborations institutionnelles, industrielles et internationales qui aident à gérer avec succès les tâches de substitution des importations et à commercialiser des solutions russes innovantes qui surpassent largement leurs analogues internationaux." + Explorer plus loin

Le système de nanomembrane pourrait aider à diagnostiquer des maladies en isolant des biomarqueurs dans les larmes