(PhysOrg.com) -- Une équipe de chercheurs de la Northwestern University, en utilisant un outil basé sur la nanotechnologie extrêmement sensible connu sous le nom de système de code à barres bio, a détecté des niveaux auparavant indétectables d'antigène prostatique spécifique (PSA) chez des patients ayant subi une prostatectomie radicale. Ce nouveau dosage, l'un des nombreux développés par les chercheurs du Nanomaterials for Cancer Diagnostics and Therapeutics Center for Cancer Nanotechnology Excellence (Northwestern CCNE), est 300 fois plus sensible que les tests PSA disponibles dans le commerce.
La capacité de détecter facilement et rapidement de très faibles niveaux de PSA peut permettre aux médecins de diagnostiquer les hommes atteints de récidive du cancer de la prostate des années plus tôt qu'il n'est actuellement possible. Le cancer de la prostate est la deuxième cause de décès par cancer chez les hommes aux États-Unis. (Seul le cancer du poumon est plus mortel.) "Nous avons défini un nouveau zéro pour le PSA, " a déclaré Chad Mirkin, Doctorat., chercheur principal du CCNE du Nord-Ouest. "Ce niveau de sensibilité dans la détection de faibles concentrations de PSA enlèvera les œillères à la communauté médicale, surtout lorsqu'il s'agit de suivre une maladie résiduelle. » Cette étude, qui était dirigé par Mirkin et C. Shad Thaxton, MARYLAND., apparaît dans le Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) .
"Ce nouveau dosage du PSA peut modifier la prise en charge des patients qui ont été traités par chirurgie pour un cancer de la prostate, " a déclaré William J. Catalogne, MARYLAND., directeur du programme clinique du cancer de la prostate au Lurie Cancer Center de Northwestern. Il a été le premier à démontrer que le test PSA, une simple prise de sang, pourrait être utilisé comme outil de dépistage du cancer de la prostate. « Des études ont montré que la radiothérapie postopératoire administrée tôt aux patients présentant une pathologie indésirable, appelé rayonnement adjuvant, réduit le taux de récidive et améliore la survie, " a déclaré Catalogne. Après l'ablation de la prostate, les patients ont généralement des taux de PSA indétectables lorsqu'ils sont mesurés à l'aide d'outils de diagnostic conventionnels. « Parce que le « test nano-PSA » est plus sensible que les tests PSA actuellement disponibles dans le commerce, il peut permettre aux médecins de cibler le rayonnement adjuvant pour les patients destinés à avoir une récidive tumorale potentiellement mortelle. »
L'étude est un indicateur précoce de la façon dont la nanotechnologie peut être utilisée pour améliorer les diagnostics médicaux et la détection précoce du cancer. En cas de récidive du cancer de la prostate après un traitement chirurgical primaire, les patients avec des taux de PSA détectables mais non en augmentation pourraient être rassurés que leur cancer ne se reproduira pas. Cette assurance pourrait potentiellement être délivrée beaucoup plus tôt qu'avec les outils de diagnostic conventionnels. Pour les patients présentant des taux croissants de PSA, détecté avant que les outils conventionnels soient capables, les médecins pourraient diagnostiquer une récidive et intervenir en conséquence.
Par ailleurs, l'efficacité du traitement postopératoire pourrait être évaluée en surveillant les taux de PSA d'un patient. Suivi précoce des niveaux de PSA, avant que les outils conventionnels soient capables, peut permettre aux médecins de valider des traitements pour un cancer récidivant, comme les radiations, hormonothérapies et chimiothérapies. Les plus efficaces seront en mesure de réduire les niveaux de PSA.
"La première voie vers une nouvelle thérapeutique est un bon outil de diagnostic, et c'est ce que nous avons ici, " a déclaré Mirkin. " Ce test de bio-code-barres, ou une variante de celui-ci, pourrait être un outil commercial en aussi peu que 18 mois. La technologie est là. Maintenant, c'est une décision commerciale."
Le PSA est une protéine produite par les cellules de la prostate et présente dans la circulation sanguine. Cette étude pilote a examiné des échantillons de sérum de 18 patients post-prostatectomie collectés au cours d'un certain nombre d'années.
Les chercheurs ont pu quantifier de manière fiable et précise les valeurs de PSA à moins de 0,1 nanogramme par millilitre, la limite clinique de détection pour les tests commerciaux. La limite inférieure de détection du PSA à l'aide du dosage du code-barres biologique est environ 300 fois inférieure à la limite inférieure de détection des tests commerciaux. Les mesures du PSA ont été utilisées pour classer les patients comme n'ayant aucun signe de maladie ou ayant une rechute de la maladie. L'équipe de Northwestern mène actuellement une étude rétrospective similaire sur 260 patients et envisage éventuellement de faire une grande étude prospective.
La technologie ultra-sensible est basée sur des sondes à nanoparticules d'or décorées d'ADN et d'anticorps capables de reconnaître et de se lier au PSA lorsqu'il est présent à des niveaux extrêmement faibles dans un échantillon de sang. Une microparticule magnétique, équipé d'un deuxième anticorps pour le PSA, est également utilisé dans le dosage. En solution, les particules fonctionnalisées par anticorps « reconnaissent » et se lient au PSA, prendre en sandwich la protéine entre les deux particules.
La clé est que des centaines de brins d'ADN identiques sont attachés à chaque minuscule nanoparticule d'or. Mirkin appelle cela "l'ADN de code à barres" parce qu'ils l'ont conçu comme une étiquette spécifique à la cible PSA. Une fois le sandwich "particule-protéine-particule" retiré magnétiquement de la solution, l'ADN est prélevé du sandwich et lu à l'aide d'un système Verigene® ID, une plateforme de nanotechnologie conçue pour détecter et quantifier l'ADN. La quantité de PSA présente est calculée sur la base de la quantité d'ADN de code à barres. Pour chaque molécule de PSA capturé, des centaines de brins d'ADN sont libérés, qui est l'une des façons dont le signal PSA est amplifié.
Ce travail, qui est détaillé dans un article intitulé, « Le test de bio-barres basé sur des nanoparticules redéfinit le PSA « indétectable » et la récidive biochimique après une prostatectomie radicale, " a été soutenu par l'Alliance NCI pour la nanotechnologie dans le cancer, une initiative globale conçue pour accélérer l'application des nanotechnologies à la prévention, diagnostic, et le traitement du cancer. Des chercheurs de l'Université de médecine d'Innsbruck en Autriche ont également participé à cette étude. Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.
Fourni par National Cancer Institute (actualité :web)
