Une première découverte mondiale par des chercheurs de l'Université Monash et de l'Université du Queensland pourrait conduire à des traitements plus rapides et plus efficaces pour les complications de santé chroniques, comme les maladies cardiovasculaires et le cancer, avec des biocapteurs in vivo « fluorescents ».

L'équipe de recherche, dirigé par le Dr Simon Corrie du Département de génie chimique de l'Université Monash et du Centre d'excellence de l'ARC en science et technologie convergentes bio-nano, a pris un anticorps qui se lie aux protéines EGFR (récepteur du facteur de croissance épidermique) et l'a conçu pour surveiller la concentration de protéines EGFR dans les solutions sériques au fil du temps.

Co-auteurs de l'article, Publié dans Capteurs ACS , sont le Dr Christian Fercher, Le Dr Martina Jones et le professeur Stephen Mahler de l'Université du Queensland et de l'Australian Institute for Bioengineering and Nanotechnology.

Une incapacité à détecter la croissance des protéines EGFR chez l'homme peut être associée au développement d'un certain nombre de tumeurs, y compris le cancer, ainsi que l'apparition de maladies comme la maladie d'Alzheimer.

Grâce à un mécanisme de détection indépendant développé par l'équipe de recherche, impliquant des colorants fluorescents, les chercheurs ont créé un biocapteur à partir d'un anticorps bien connu qui était capable de « lire » les changements de la protéine EGFR en temps réel en surveillant les changements détectables dans les spectres de fluorescence.

La capacité de surveiller les concentrations de biomarqueurs protéiques dans les fluides corporels en temps réel est inestimable pour suivre les patients à risque de détérioration rapide, y compris ceux nécessitant un suivi médicamenteux personnalisé ou ceux à haut risque de complications résultant d'états critiques, comme la septicémie, crise cardiaque ou réponse tumorale au traitement.

Personne n'a été en mesure de concevoir un anticorps pour des tests continus jusqu'à présent.

"Tous les tests de diagnostic que nous connaissons impliquent de prélever quelque chose (sang, urine, tissu) à un moment donné et l'amener à un laboratoire pour l'interroger. Mais pour les patients souffrant d'affections aiguës, à quel moment le diagnostic et le traitement rapide sont très importants, ce processus de diagnostic traditionnel n'est pas assez bon, " a déclaré le Dr Corrie.

"Suivi des changements dynamiques des protéines, par exemple, les niveaux de protéines augmentent ou diminuent avec le temps, est susceptible de fournir des informations beaucoup plus détaillées sur une maladie ou un processus de traitement, mais les capteurs nécessaires pour ce faire n'existent pas en dehors des tests de glycémie continus pour le diabète.

"Notre capacité à créer des anticorps, qui se lient de manière réversible aux cibles et peuvent être "lues" par fluorescence, signifie que nous pouvons développer des capteurs in vivo. Ces capteurs peuvent surveiller les niveaux de biomarqueurs critiques à mesure qu'ils changent au fil du temps en réponse à une maladie ou à un traitement, plutôt que de simplement envoyer un échantillon à un laboratoire et obtenir un instantané en un jour ou deux.

"Ces biomarqueurs pourraient inclure la quantité de protéines de surface sur une cellule cancéreuse et si oui ou non un médicament les fait réduire en taille, donc tester l'efficacité du traitement. Il peut également être utilisé pour surveiller la concentration de médicaments potentiellement toxiques, comme certains antibiotiques."

Cette découverte a permis de concevoir un fragment d'anticorps capable de se lier de manière réversible à un analyte protéique (scFv) dans une solution chimique, tout en conservant la spécificité de la séquence d'anticorps d'origine.

Grâce à leurs efforts, une surveillance in vitro continue sur plusieurs heures a été enregistrée avec succès.

« Des travaux sont en cours pour employer des colorants bien mieux adaptés aux applications médicales, " a déclaré le Dr Corrie.

"Dans le futur, nous nous attendons à ce que ce processus soit utilisé pour générer une gamme de biocapteurs capables de surveiller en continu la concentration de protéines à l'intérieur du corps humain, par un procédé biopharmaceutique, ou dans l'environnement."