Le diagnostic du cancer et les options de traitement pourraient être considérablement améliorés avec la création d'un nanodispositif « concepteur » développé par des chercheurs du Royaume-Uni, Italie, les États-Unis et l'Argentine.

Le 'nanodecodeur' de diagnostic, qui sera constitué de nanostructures d'ADN et de protéines auto-assemblées, fera considérablement progresser la détection des biomarqueurs et fournira une caractérisation moléculaire précise permettant une évaluation plus détaillée de la réponse des tissus malades aux thérapies. Un biomarqueur, ou marqueur biologique, fait référence à un indicateur mesurable d'un état ou d'une condition biologique. Un exemple de biomarqueur couramment utilisé en médecine est l'antigène prostatique spécifique (PSA). Ce marqueur peut être mesuré en tant qu'indicateur de la taille de la prostate avec des changements rapides indiquant potentiellement un cancer.

Le projet 'Immuno-NanoDecoder' d'une durée de quatre ans implique l'Université de Rome Tor Vergata, partenaire principal, Italie; avec l'Université de Lincoln, ROYAUME-UNI; Hôpital d'Udine, Italie; Université du Temple, Crême Philadelphia, Pennsylvanie; et Université de Buenos Aires, Argentine.

L'objectif à long terme du projet est de développer un nanodispositif moléculaire pour l'imagerie de biomarqueurs dans des échantillons de tissus et des cellules. Il permettra dans un premier temps de caractériser avec précision les cancers de la peau et la glycogénose de type II (où l'organisme ne peut pas se débarrasser du glycogène des muscles), étant particulièrement utile pour évaluer in vitro l'efficacité des thérapies expérimentales.

Il est financé avec un 441, Bourse de 000 euros du programme d'échange de personnel de recherche et d'innovation Marie Skłodowska-Curie (RISE).

L'équipe de l'Université de Lincoln sera responsable de l'ingénierie et de la synthèse d'un composant clé du nanodispositif :un connecteur moléculaire bidirectionnel pour lier la partie protéique à l'échafaudage d'ADN.

L'implication de Lincoln sera dirigée par le Dr Enrico Ferrari de la School of Life Sciences, spécialisé dans l'assemblage de protéines, et le Dr Ishwar Singh de l'École de pharmacie, qui a une expertise sur les molécules de liaison à l'ADN, ont en tête un certain nombre de dispositifs moléculaires hybrides.

Docteur Ferrari, dont les recherches antérieures ont conduit à la création d'une nouvelle molécule bio-thérapeutique qui pourrait être utilisée pour traiter les troubles neurologiques, a déclaré : « Une fois qu'un cancer a été diagnostiqué, l'étape suivante consiste à essayer diverses méthodes de traitement, mais il est souvent difficile de comprendre l'effet spécifique du traitement. Ce nanodécodeur est l'outil parfait pour pouvoir à la fois diagnostiquer avec précision le cancer et enregistrer les effets thérapeutiques.

"Notre nanodispositif hybride est un dispositif artificiel composé d'ADN et de protéines. Des molécules disposées de manière très spécifique peuvent remplir une fonction - c'est ce que nous essayons de réaliser, de manière artificielle. C'est comme l'origami ADN; il est possible de concevoir des molécules de formes différentes, mais nous voulons concevoir des molécules qui ont également une fonction. Après ce projet, nous serons en mesure de prétendre que nous avons une expertise très bien définie pour fabriquer des dispositifs moléculaires hybrides. »

La recherche se déroulera dans la Peptide Suite des nouveaux laboratoires ultramodernes de l'Université de Lincoln, Joseph Banks. La Suite a été créée grâce au financement de la Royal Society et du Research Investment Fund de l'Université.

À l'aide d'une méthode à haute résolution appelée microscopie à force atomique, l'équipe sera en mesure d'examiner de près le nanodispositif assemblé.

Dr Singh, dont les spécialités de recherche incluent les antimicrobiens, diagnostics « biologiques » et ADN, a déclaré :« Chaque nanodispositif sera couplé à une sonde moléculaire spécifique, tel qu'un anticorps, peptidique, ou une protéine qui reconnaît de manière unique les biomarqueurs de la maladie. Le couplage permettra au nanodécodeur de détecter la présence et la distribution de biomarqueurs dans les cellules et les tissus à l'aide de la microscopie optique à fluorescence – en d'autres termes, en les faisant briller. Différents biomarqueurs peuvent indiquer si la maladie est en rémission ou où elle peut s'être propagée. À partir de cet ensemble de marqueurs, les médecins peuvent comprendre quelle devrait être la prochaine étape du processus de traitement. Le nombre de biomarqueurs pouvant être détectés sera essentiellement illimité et le nanodécodeur pourrait donc servir de plate-forme pour diagnostiquer d'autres cancers et maladies. Ce projet est un excellent véhicule pour tester nos outils moléculaires et comprendre le potentiel de notre premier dispositif hybride."

Le nanodécodeur, une fois créé, sera testé à l'Université de Buenos Aires, Argentine et à l'hôpital d'Udine, Italie. Programmes de recherche complémentaires, allant de la nanotechnologie à la médecine moléculaire et à la pathologie, soutiendra le projet.