Un petit dispositif microfluidique capable de séparer les cellules maternelles et fœtales est en cours de développement pour détecter des anomalies génétiques en début de grossesse grâce à des tests sanguins non invasifs.

Le dispositif en plastique en forme de spirale est un peu plus grand qu'une boîte d'allumettes et a été adapté d'un dispositif initialement développé pour isoler les cellules tumorales du sang des patients cancéreux.

Les ingénieurs biomédicaux, le Dr Marnie Winter et le professeur Benjamin Thierry de l'Institut des industries futures de l'Université d'Australie-Méridionale et du Centre d'excellence de l'ARC en sciences et technologies convergentes bio-nano dirigent une équipe de chercheurs qui ont utilisé la technologie microfluidique pour isoler les cellules fœtales pour le première fois.

La conception spéciale du dispositif microfluidique permet de dépister de grands volumes de sang, ouvrant la voie à une efficacité, méthode peu coûteuse et rapide de séparation des cellules fœtales des cellules sanguines maternelles.

"Nous séparons les cellules en fonction de leur taille - les cellules fœtales sont en fait plus grosses que les globules blancs maternels environnants, " dit le Dr Winter.

"Ensuite, nous pouvons colorer les cellules pour des marqueurs particuliers que les cellules fœtales expriment mais pas les cellules maternelles et détecter des anomalies à partir de là."

La percée technologique a été publiée dans Technologies avancées des matériaux .

L'appareil intègre également la technologie de laboratoire sur puce (LOC), qui intègre des fonctions de laboratoire sur une puce dont la taille varie de quelques millimètres à quelques centimètres carrés.

Les chercheurs d'UniSA travaillent en collaboration avec le Dr Majid Warkiani de l'Université de technologie de Sydney et des spécialistes du Women's and Children's Hospital, SA Pathologie et Repromed en Australie du Sud.

« À partir d'environ cinq semaines de grossesse, les cellules fœtales provenant du placenta peuvent être trouvées dans la circulation sanguine de la mère, " dit le Dr Winter.

« En utilisant la technologie microfluidique moderne, nous pouvons maintenant isoler ces cellules extrêmement rares (environ une sur un million) des globules blancs de la mère et les collecter pour une analyse génétique.

"Nous espérons que cet appareil pourrait donner lieu à un nouveau test de diagnostic prénatal non invasif capable de détecter un large éventail d'anomalies génétiques en début de grossesse à partir d'un simple échantillon de sang."

Des tests prénataux non invasifs basés sur la capture de fragments d'ADN fœtal sont actuellement disponibles pour détecter certaines anomalies génétiques telles que la trisomie 21, Syndrome d'Edwards (trisomie 18) et syndrome de Patau (trisomie 13).

« Ces tests ont révolutionné les soins prénatals, mais ils ne peuvent détecter qu'un petit sous-ensemble de conditions génétiques et ne sont pas toujours précis, " dit le Dr Winter.

"Nous espérons que nous serions également en mesure de détecter ce genre d'anomalies, mais notre test serait en mesure de vous donner un meilleur aperçu des types de troubles génétiques présents.

"Nous nous intéressons aux troubles monogéniques plus complexes tels que les maladies cardiaques et d'autres anomalies génétiques assez graves."

L'équipe de recherche d'Adélaïde recrute des patients pour obtenir davantage d'échantillons de sang afin de développer davantage la technologie.

Le Dr Winter a déclaré que même si un produit commercial était encore susceptible d'être disponible dans plusieurs années, la technologie pourrait un jour être utilisée en routine dans les grossesses comme première étape de dépistage pour signaler les anomalies pour des tests supplémentaires.

Elle a déclaré que cela entraînerait un plus grand nombre de femmes testées et des anomalies potentiellement détectées plus tôt dans la grossesse.

"Nous voulons avoir une technique intégrée dans laquelle vous pouvez introduire l'échantillon de sang et obtenir le résultat - c'est notre objectif ultime, " dit le Dr Winter.

Professeur Thierry, qui dirige le groupe de bio-ingénierie d'UniSA, a déclaré qu'il y avait une marge importante pour développer davantage le concept de laboratoire sur puce.

« Nous collaborons avec des partenaires de l'industrie pour traduire cette technologie dans les diagnostics prénatals cliniques de routine et la rendre disponible à l'avenir pour dépister les grossesses à faible et moyen risque, " il a dit.