Une goutte de sang sur papier filtre pour de futurs diagnostics. Crédit :Johan Björkesten
Sang séché sur papier filtre stocké à des fins de diagnostic futur - considérablement plus facile qu'aujourd'hui, méthode consommatrice de ressources utilisant des échantillons de sang congelé dans des tubes en plastique. Dans une nouvelle étude, Les chercheurs d'Uppsala ont réussi à mesurer 92 protéines différentes dans des cercles de la taille d'un millimètre découpés dans des échantillons séchés. Ils ont montré que cette méthode a un grand potentiel d'économie de ressources, au profit d'un diagnostic et d'un traitement précoces.
Les échantillons de sang conservés sont de la plus haute importance pour trouver des marqueurs de maladies pouvant être utilisés pour la détection précoce des maladies, quand ils sont encore curables. Aujourd'hui, les tubes à essai contenant des volumes relativement importants (millilitres) de plasma sanguin sont conservés dans de grands, congélateurs énergivores à -80°C. Un patient doit d'abord se rendre dans une unité de soins où une infirmière qualifiée obtient un échantillon de sang veineux, qui est envoyé à un laboratoire pour la séparation centrifuge du plasma. L'échantillon peut ensuite être analysé et/ou sauvegardé dans une biobanque pour de futures études. Cette méthode gourmande en ressources signifie, par exemple, que l'hôpital universitaire d'Uppsala ne conserve actuellement que 1% de tous les échantillons dans une biobanque, tandis que les autres sont rejetés après une première analyse.
La nouvelle méthode pourrait changer radicalement cette situation et avoir une valeur cruciale pour le développement des soins de santé futurs. L'étude montre que très peu de choses arrivent aux protéines lorsqu'elles sont mises à sécher. Dans de nombreux cas, ils restent complètement inchangés après 30 ans, ou ne changer que très peu. Par conséquent, des échantillons séchés pourraient être utilisés pour les contrôles de routine des services de santé. Celles-ci pourraient être réalisées dans le secteur des services de laboratoire en forte croissance, permettre aux personnes de faire enquêter sur leur état de santé sans avoir recours aux services médicaux et de santé. Les échantillons pourraient également être utilisés pour mettre en place des biobanques à très grande échelle. Les coûts dans le secteur de la santé plongeraient, davantage d'échantillons pourraient être analysés et une proportion élevée de tous les échantillons de sang prélevés pourrait être conservée.
"Cela a plusieurs implications. Premièrement, vous pouvez vous piquer le doigt et envoyer une tache de sang séché par la poste. Seconde, à moindre coût, il sera possible de constituer de gigantesques biobanques d'échantillons obtenus en routine clinique. Cela signifie que des échantillons peuvent être prélevés avant le début clinique d'une maladie, identifier des marqueurs de valeur pour un diagnostic précoce, l'amélioration des possibilités de traitement curatif, " dit Ulf Landegren, Professeur de médecine moléculaire et responsable du groupe de recherche Molecular Tools.
Dans la présente étude, les scientifiques ont analysé des taches de sang séché (DBS). Certains avaient été collectés récemment, tandis que d'autres ont été conservés jusqu'à 30 ans dans des biobanques en Suède et au Danemark qui stockent des échantillons de DBS prélevés sur tous les nouveau-nés pour le dépistage d'une vingtaine de troubles métaboliques congénitaux. Ces deux biobanques conservent leur DBS à des températures différentes :la suédoise à +4°C et la danoise à -24°C. Les échantillons ont été utilisés pour analyser les niveaux de 92 protéines pertinentes en oncologie. Echantillons de plasma humides, maintenu à -70°C pendant des périodes de temps correspondantes, ont également été utilisés. En outre, afin de pouvoir distinguer les effets du stockage à long terme, les chercheurs ont examiné ce qui arrive à la détection des protéines en tant qu'effet du processus de séchage.
"Notre conclusion est que nous pouvons mesurer les niveaux de 92 protéines avec une précision et une sensibilité très élevées en utilisant la technologie PEA dans le minuscule, disques perforés d'une tache de sang séchée. Le processus de séchage proprement dit a un effet négligeable sur les différentes protéines et l'effet est reproductible, ce qui signifie qu'il peut être inclus dans le calcul, " dit Johan Björkesten, doctorant à l'Université d'Uppsala et premier auteur de l'étude.
L'intérêt pour l'utilisation de biobanques pour rechercher des protéines ou des molécules d'ARN pouvant refléter de manière dynamique la progression de la maladie augmente rapidement. Des collections d'échantillons comprenant de nombreux échantillons prélevés régulièrement sur les mêmes individus sont très importantes pour identifier des biomarqueurs de ce type. Cela a deux avantages. D'abord, heures supplémentaires, les individus peuvent servir de leurs propres contrôles. Seconde, après qu'une personne est tombée malade, les nombreux prélèvements améliorent la possibilité de localiser les échantillons de patients prélevés avant le début de la maladie, dans une phase où un diagnostic précoce peut être particulièrement précieux. Une condition préalable à cela est la disponibilité d'un grand nombre d'échantillons, recueillies régulièrement auprès de nombreux individus. Il est donc essentiel que les coûts des échantillons individuels soient faibles et que l'ensemble du processus, du prélèvement au stockage, être très simple et ne nécessiter de préférence aucune intervention du personnel de santé.
L'utilisation de DBS offre une gamme d'avantages par rapport à l'utilisation d'échantillons "humides". Les exemples sont un stress minimal pour les patients puisqu'un tout petit une piqûre auto-administrée au doigt suffit; les coûts de collecte et de stockage sont faibles; aucun personnel hautement qualifié n'est requis pour l'échantillonnage; les échantillons peuvent être envoyés par la poste; et les conditions de stockage sont simples. L'une des limitations majeures des échantillons séchés, d'autre part, a été la petite quantité de sang prélevée, ce qui exclut de nombreuses méthodes analytiques traditionnelles.
Le stockage à long terme du DBS affecte la détectabilité de certaines protéines plus que d'autres. La plupart des protéines restent complètement intactes après 30 ans, ou ne changer que très peu, tandis que les niveaux mesurés de certaines protéines diminuent de sorte que la moitié de la quantité reste après une période comprise entre 10 et 50 ans. Les chercheurs ont également découvert qu'une température de stockage relativement basse est préférable pour les protéines affectées par le stockage. Par rapport au stockage de plasma humide à -70°C, ils ont découvert que cela préservait mieux les protéines que le stockage DBS à -24°C. Cette partie de l'analyse était, cependant, compliquée par certains facteurs de confusion qui ont rendu la conclusion moins claire.
La méthode de dosage d'extension de proximité (PEA) permet la détection des niveaux de 96 protéines (dont 4 contrôles) à partir d'un disque de 1,2 mm de diamètre découpé dans une tache de sang séché (DBS) sur papier filtre. POIS, basé sur des recherches à l'Université d'Uppsala, a été développé en un produit commercial, Multiplexe Proseek, par la société Uppsala Olink. À ce jour, la société a utilisé cette méthode pour analyser un quart de million d'échantillons de plasma humide.