Des chercheurs de l'Université de l'État de Washington ont mis au point une technologie plus de 30 fois plus sensible que les tests de laboratoire actuels pour trouver des biomarqueurs de cancer à un stade précoce dans le sang.

La technologie utilise un champ électrique pour concentrer et séparer les biomarqueurs du cancer sur une bande de papier. Cela pourrait un jour devenir une sorte de biopsie liquide et pourrait conduire à une détection plus précoce et à des traitements plus rapides du cancer, une maladie qui cause plus de 9,6 millions de décès par an dans le monde.

Dirigé par Wenji Dong, professeur agrégé à la Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering, et étudiant diplômé Shuang Guo, les chercheurs ont pu détecter des niveaux infimes des marqueurs du cancer dans de minuscules bulles extracellulaires appelées exosomes en aussi peu que 10 minutes. Rapports sur leurs travaux dans la revue, Biocapteurs et bioélectronique , les chercheurs appellent le travail une "étape importante" dans le développement de tests rapides et la détection précoce du cancer.

Les chercheurs ont longtemps cherché des moyens de détecter le cancer plus tôt pour sauver plus de vies. Alors que des tests de laboratoire pour détecter les biomarqueurs tumoraux dans le sang ont été développés, ils ne peuvent souvent pas détecter un cancer à un stade précoce parce que les marqueurs du cancer sont à des niveaux trop faibles pour être détectés. Au lieu, les gens découvrent le plus souvent qu'ils ont un cancer grâce à des biopsies invasives une fois que les tumeurs sont établies.

Dans les années récentes, les chercheurs ont découvert que l'un des moyens par lesquels les cellules cancéreuses se propagent et communiquent avec d'autres parties du corps est l'utilisation de minuscules vésicules d'exosomes dans le sang ou d'autres fluides. D'une taille allant de 40 à 120 nanomètres, ou environ 1000 fois plus petit en largeur qu'une mèche de cheveux, on pense que les exosomes transportent les molécules des cellules cancéreuses parentales à travers le corps, entrer puis reprogrammer des cellules amies pour qu'elles deviennent cancéreuses. Les cellules cancéreuses sécrètent également plus de bulles d'exosomes que les cellules ordinaires.

"Les exosomes offrent une opportunité unique en tant que marqueur du cancer, " dit Dong.

Cependant, trouver les exosomes remplis de cancer dans les tests sanguins est difficile. Ils ressemblent à des exosomes cellulaires normaux et à d'autres bulles extracellulaires, et ils sont à des niveaux très bas dans le sang au début du cancer.

L'équipe WSU a appliqué pour la première fois une technologie qui utilise un champ électrique pour isoler rapidement, enrichir et détecter les exosomes prélevés sur une lignée cellulaire de cancer de la prostate.

La technologie a été capable de concentrer puis de séparer les exosomes des cellules cancéreuses de ceux des cellules normales par liaison immunitaire. C'est-à-dire, les chercheurs ont capturé les exosomes cibles en utilisant un anticorps spécifique d'un marqueur protéique à la surface de l'exosome. Les chercheurs ont également pu séparer et analyser les marqueurs protéiques du cancer dans les exosomes.

La technologie était 33 fois plus sensible que les méthodes conventionnelles utilisées dans les laboratoires de recherche pour détecter et analyser les exosomes.

« Cela a le potentiel de devenir une technique capable de concentrer des échantillons par ordre de grandeur en quelques minutes, " dit Dong.

Les chercheurs ont démontré leur technologie avec succès avec un sérum test. Ils travaillent maintenant à l'améliorer en utilisant une plus grande quantité de sang humain qui, avec un mélange déroutant d'hormones, lipides, et d'autres éléments flottant autour, peut créer un environnement stimulant pour des tests réussis. Les chercheurs travaillent également à ajuster les exigences de puissance de la technologie, afin qu'il puisse être utilisé de manière portable et plus facilement dans un cadre médical.