Un simple, Le capteur de microARN ultrasensible développé et testé par des chercheurs des écoles des sciences et de médecine de l'Université d'Indiana-Université Purdue d'Indianapolis et de l'Université d'Indiana Melvin et Bren Simon Cancer Center est prometteur pour la conception de nouvelles stratégies de diagnostic et, potentiellement, pour le pronostic et le traitement des cancers du pancréas et autres.

Dans une étude publiée dans le numéro de novembre de ACS Nano , une revue à comité de lecture de l'American Chemical Society axée sur la recherche en nanosciences et nanotechnologies, les chercheurs de l'IUPUI décrivent leur conception du roman, à bas prix, capteur réutilisable activé par la nanotechnologie. Ils rapportent également les résultats prometteurs des tests de la capacité du capteur à identifier le cancer du pancréas ou à indiquer l'existence d'une affection bénigne en quantifiant les changements dans les niveaux de signatures de microARN liés au cancer du pancréas. Les microARN sont de petites molécules d'ARN qui régulent la façon dont les molécules d'ARN plus grosses conduisent à l'expression des protéines. En tant que tel, Les microARN sont très importants dans la biologie et les états pathologiques.

« Nous avons utilisé les concepts fondamentaux de la nanotechnologie pour concevoir le capteur permettant de détecter et de quantifier des biomolécules à de très faibles concentrations, " a déclaré Rajesh Sardar, Doctorat., qui a développé le capteur.

"Nous avons conçu une technique ultrasensible afin que nous puissions voir des changements infimes dans les concentrations de microARN dans le sang d'un patient et confirmer la présence d'un cancer du pancréas." Sardar est professeur adjoint de chimie et de biologie chimique à la Faculté des sciences de l'IUPUI et dirige un programme de recherche interdisciplinaire axé sur l'intersection de la chimie analytique et de la nanoscience des nanoparticules métalliques.

"Si nous pouvons établir qu'il y a un cancer dans le pancréas parce que le capteur détecte des niveaux élevés de microARN-10b ou de l'un des autres microARN associés à ce cancer spécifique, nous pourrons peut-être le traiter plus tôt, " a déclaré Murray Korc, MARYLAND., professeur de recherche sur le cancer de la marque Myles à la faculté de médecine de l'UI et chercheur à l'UI Simon Cancer Center. Korc, a travaillé avec Sardar pour améliorer les capacités du capteur et a dirigé les tests du capteur et de ses utilisations cliniques, ainsi que de faire progresser la compréhension de la biologie du cancer du pancréas.

"C'est particulièrement important pour le cancer du pancréas, car pour de nombreux patients, il est asymptomatique pendant des années, voire une décennie ou plus, à quel moment il s'est propagé à d'autres organes, lorsque l'ablation chirurgicale n'est plus possible et que les options thérapeutiques sont limitées, " dit Korc. " Par exemple, le diagnostic de cancer du pancréas à un stade précoce de la maladie suivi d'une ablation chirurgicale est associé à une survie à cinq ans de 40 pour cent. Diagnostic du cancer du pancréas métastatique, par contre, est associée à une espérance de vie qui n'est souvent que d'un an ou moins.

"La beauté du capteur conçu par le Dr Sardar est sa capacité à détecter avec précision les légères augmentations des niveaux de microARN, qui pourrait permettre un diagnostic précoce du cancer, " ajouta Korc.

Durant la dernière décennie, des études ont montré que les microARN jouent un rôle important dans le cancer et d'autres maladies, comme le diabète et les troubles cardiovasculaires. Le nouveau capteur IUPUI basé sur la nanotechnologie peut détecter les changements dans l'un de ces microARN.

Le capteur est une petite puce de verre qui contient des nanoparticules d'or de forme triangulaire appelées « nanoprismes ». Après l'avoir plongé dans un échantillon de sang ou d'un autre fluide corporel, le scientifique mesure le changement de la propriété optique du nanoprisme pour déterminer les niveaux de microARN spécifiques.

"L'utilisation de nanoprismes d'or peut sembler chère, mais ce n'est pas parce que ces particules sont si minuscules, " Sardar a déclaré. "C'est une technique plutôt bon marché car elle utilise la nanotechnologie et nécessite très peu d'or. 250 $ d'or font 4, 000 capteurs. Quatre mille capteurs vous permettent d'en faire au moins 4, 000 essais. Le faible coût rend cette technique idéale pour une utilisation n'importe où, y compris dans les environnements à faibles ressources dans ce pays et dans le monde. »