Les travaux de John Oakey au niveau cellulaire et moléculaire pourraient changer radicalement la façon dont le cancer est traité.

Oakey, professeur agrégé de génie chimique au College of Engineering and Applied Science de l'Université du Wyoming, et son groupe de recherche ont développé une méthode innovante pour isoler les cellules qui sont des marqueurs du cancer à partir d'échantillons de sang.

Les cellules, appelées cellules tumorales circulantes (CTC), sont présents dans le sang des personnes atteintes de tumeurs dans leur corps. Les CTC migrent souvent du site tumoral d'origine et se retrouvent dans d'autres zones du corps, potentiellement croissant dans le foie, le cerveau ou les ganglions lymphatiques. La propagation de ces cellules et la création de tumeurs secondaires est le processus de métastase, et le traitement de la zone touchée finit par endommager toutes les cellules, y compris les sains.

Cela fait de l'isolement des CTC une tâche importante mais extrêmement difficile. Un échantillon de 1 millilitre de sang contient des milliards de cellules, pouvant contenir entre une et plusieurs centaines de CTC. Les tactiques de recherche actuelles peuvent isoler les cellules, mais ils sont généralement mélangés avec d'autres cellules sanguines.

"Nous sommes intéressés par le développement d'un outil de mesure du CTC, " dit Oakey. " C'est basé sur le traitement du sang à micro-échelle. C'est le problème proverbial de "l'aiguille dans une botte de foin". Comment trouvez-vous et isolez-vous ces CTC ?"

Oakey ajoute que, actuellement, le traitement du cancer peut être assimilé à un « coup de fusil de chasse » sur la zone touchée, qui tue aussi bien les cellules saines que les cellules cancéreuses, et entraîne une gêne pour les patients.

De nombreuses applications de recherche nécessitent que les cellules reviennent vivantes et viables pour les cultures de laboratoire. En utilisant le dispositif microfluidique d'Oakey, le sang est pompé d'un côté dans les chambres et circule partout. Comme ils dégringolent le long de la surface, certaines cellules adhèrent à la surface microfluidique et s'y collent si elles présentent des marqueurs de cancer.

Une fois les CTC piégés, ils peuvent être cultivés et testés individuellement. L'appareil peut également être utilisé pour "compter" les CTC. Pour une personne diagnostiquée et traitée, Le nombre de CTC peut indiquer si le traitement fonctionne. La recherche peut également être utilisée à des fins diagnostiques, pour voir quelle variante une tumeur peut avoir, ainsi la thérapie peut être individualisée.

Le projet a été financé par le programme INBRE (National Institutes for Health IDeA Networks for Biomedical Research Excellence) au cours des trois années précédentes.

"Nous avons résolu le problème de remettre les cellules vivantes, " dit Oakey. " Nous l'avons fait en créant les surfaces de capture d'hydrogel. Quand tu l'éclaires, ça se dégrade. Les CTC collent au gel, avec quelques cellules saines. Nous pouvons retirer les CTC et les éliminer de l'appareil, et se retrouver avec des cellules vivantes à cultiver. Ils sont à 100 pour cent de pureté."

Oakey dit que la prochaine étape consiste à déplacer la recherche dans un cadre clinique. Une fois que les CTC peuvent être cultivés en laboratoire, ils peuvent être traités avec les dernières méthodes de chimiothérapie pour voir comment ils réagissent. Les cellules peuvent être testées génomiquement pour déterminer la résistance aux médicaments, et les chercheurs peuvent utiliser la méthode pour en savoir plus sur les types de cellules latentes et agressives afin de déterminer à quelle vitesse et avec quelle agressivité ils doivent être traités.

« Le but est de voir comment différents types de cellules réagissent aux traitements, " dit Oakey. " Cette recherche pourrait orienter les traitements contre le cancer vers des stratégies de traitement individualisées. La thérapie individualisée est vraiment l'objectif ici."