Des chercheurs de l'Université de Houston ont mis au point une nouvelle méthode pour extraire des molécules de cellules vivantes sans perturber le développement cellulaire, travaux qui pourraient ouvrir de nouvelles voies pour le diagnostic du cancer et d'autres maladies.

Les chercheurs ont utilisé des nanotubes de carbone magnétisés pour extraire des biomolécules de cellules vivantes, leur permettant de récupérer des informations moléculaires sans tuer les cellules individuelles. Une description des travaux paraît cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.

La plupart des méthodes actuelles d'identification des informations intracellulaires entraînent la mort des cellules individuelles, rendant impossible de continuer à obtenir des informations et d'évaluer les changements au fil du temps, dit Zhifeng Ren, M.D. Anderson Chair professeur de physique et chercheur principal au Center for Superconductivity de l'UH et auteur principal de l'article. Le travail était une collaboration entre le laboratoire de Ren et celui de Paul Chu, T.L.L. Temple Chair of Science et directeur fondateur du Texas Center for Superconductivity.

Parmi les autres chercheurs clés du projet figuraient Xiaoliu Zhang, chercheur sur le cancer au UH Center for Nuclear Receptors and Cell Signaling, et Dong Cai, professeur adjoint de physique.

Chu, un co-auteur de l'article, a déclaré que la nouvelle technique permettra aux chercheurs de tirer des informations fondamentales à partir d'une seule cellule.

"Maintenant, (la plupart) des techniques cassent de nombreuses cellules pour extraire le matériau à l'intérieur des cellules, donc ce que vous obtenez est la moyenne sur de nombreuses cellules, " dit-il. " Les cellules individuelles peuvent être différentes, mais vous ne pouvez pas voir exactement comment ils fonctionnent."

Les chercheurs ont déclaré que les étapes décrites dans le document offrent une preuve de concept. Ren a déclaré que la prochaine étape "sera plus d'étude des processus biologiques et chimiques de la cellule, plus d'analyse."

Les premiers résultats sont prometteurs pour la biomédecine, il a dit. "Cela montre comment la nanoscience et la nano-ingénierie peuvent aider le domaine médical."

Cai a déclaré que la nouvelle méthode serait utile pour le dépistage des médicaments anticancéreux et l'étude de la cancérogenèse, ainsi que pour les études qui permettent aux chercheurs d'obtenir des informations à partir de cellules individuelles, remplaçant les méthodes d'échantillonnage précédentes qui faisaient la moyenne de la diversité cellulaire et obscurcissaient la spécificité des profils de biomarqueurs.

Dans le journal, les chercheurs expliquent leur raison d'être :la plupart des méthodes d'extraction d'informations moléculaires entraînent la mort cellulaire, et ceux qui épargnent la cellule portent des défis particuliers, y compris une efficacité limitée.

Cette méthode est relativement simple, nécessitant l'utilisation de nanotubes de carbone aimantés comme transporteur et d'un filtre en polycarbonate comme collecteur, ils rapportent. Des cellules d'une lignée cellulaire de cancer du rein embryonnaire humain ont été utilisées pour l'expérience.

Le travail s'appuie sur un article de 2005 publié par le groupe de Ren dans Nature Methods, qui a établi que les nanotubes de carbone magnétisés peuvent fournir des charges utiles moléculaires dans les cellules. La recherche actuelle va encore plus loin en déplaçant les molécules hors des cellules en les entraînant magnétiquement à travers les parois cellulaires. Les nanotubes de carbone ont été développés avec un système de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma, avec des particules de nickel magnétiques enfermées aux extrémités. Une couche de nickel a également été déposée le long de la surface des nanotubes individuels afin de rendre les nanotubes capables de pénétrer une paroi cellulaire guidés par un aimant.