Des tests sanguins par ondes sonores peuvent remplacer certaines biopsies tissulaires
Des chercheurs de l'Université Duke ont développé un prototype d'appareil qui utilise des ondes sonores pour séparer de minuscules particules appelées exosomes des échantillons de sang. Les cellules produisent des exosomes pour communiquer entre elles et pourraient jouer un rôle important dans les diagnostics et les thérapies futurs. Crédit :Kara Manke, université de Duke
Les cellules sécrètent des paquets nanométriques appelés exosomes qui transportent des messages importants d'une partie du corps à une autre. Les scientifiques du MIT et d'autres institutions ont maintenant mis au point un moyen d'intercepter ces messages, qui pourraient être utilisés pour diagnostiquer des problèmes tels que le cancer ou des anomalies fœtales.
Leur nouvel appareil utilise une combinaison de microfluidique et d'ondes sonores pour isoler ces exosomes du sang. Les chercheurs espèrent intégrer cette technologie dans un appareil portable capable d'analyser des échantillons de sang de patients pour un diagnostic rapide, sans impliquer la méthode d'ultracentrifugation lourde et longue couramment utilisée aujourd'hui.
"Ces exosomes contiennent souvent des molécules spécifiques qui sont une signature de certaines anomalies. Si vous les isolez du sang, vous pouvez faire des analyses biologiques et voir ce qu'elles révèlent, " dit Ming Dao, chercheur principal au Département de science et d'ingénierie des matériaux du MIT et auteur principal de l'étude, qui apparaît dans le Actes de l'Académie nationale des sciences la semaine du 18 septembre.
Les auteurs principaux de l'article incluent également Subra Suresh, président désigné de l'Université technologique de Nanyang à Singapour, Professeur d'ingénierie émérite Vannevar Bush du MIT, et un ancien doyen de l'ingénierie au MIT; Tony Jun Huang, professeur de génie mécanique et de science des matériaux à l'Université Duke ; et Yoel Sadovski, directeur du Magee-Women's Research Institute. L'auteur principal de l'article est Mengxi Wu, étudiant diplômé de Duke.
Tri avec son
En 2014, la même équipe de chercheurs a d'abord signalé qu'ils pouvaient séparer les cellules en les exposant à des ondes sonores lorsqu'elles traversaient un minuscule canal. Cette technique offre une alternative plus douce aux autres technologies de tri cellulaire, qui nécessitent de marquer les cellules avec des produits chimiques ou de les exposer à des forces mécaniques plus fortes qui peuvent les endommager.
Depuis, les chercheurs ont montré que cette technologie peut être utilisée pour isoler cellules tumorales circulantes à partir d'un échantillon de sang. Dans leur nouvelle étude, ils ont entrepris de capturer des exosomes. Ces vésicules, qui sont généralement d'environ 30 à 150 nanomètres de diamètre, peut transporter des protéines, ARN, ou d'autres molécules cellulaires importantes.
Des études antérieures ont révélé que le contenu des exosomes peut servir de marqueurs pour des troubles tels que le cancer, maladie neurodégénérative, et les maladies rénales, entre autres. Cependant, les méthodes existantes pour isoler les exosomes nécessitent une centrifugation à grande vitesse, qui prend près de 24 heures à effectuer, à l'aide d'une grosse machine qui n'est pas portable. Les forces centrifuges élevées peuvent également endommager les vésicules.
