Les chercheurs du Brigham and Women's Hospital profitent d'un phénomène unique de nanoparticules pour développer un test de détection précoce de différents types de maladies, y compris le cancer.

Grâce à des enquêtes antérieures, Morteza Mahmoudi, Doctorat., maintenant chercheur biomédical au service d'anesthésiologie, Médecine périopératoire et de la douleur, et ses collègues ont montré que les biomolécules dans le sang d'individus sains et de patients forment divers profils corona autour des nanoparticules. Comme tremper un trou de beignet dans du sucre en poudre, les nanoparticules recueillent un revêtement unique de protéines du sang. Dans une nouvelle étude publiée dans le Société royale de chimie Revue à comité de lecture Horizons à l'échelle nanométrique , Mahmoudi et l'équipe présentent la preuve que ces couronnes sont personnalisées et précises, avec différentes compositions ou modèles chez les personnes atteintes de cancers. Ils ont développé un réseau de capteurs qui a été testé sur des échantillons de sang, à la fois de personnes diagnostiquées avec cinq types de cancer différents ainsi que de personnes prétendument en bonne santé qui ont reçu un diagnostic de cancer plusieurs années plus tard. L'objectif de l'équipe est de développer un test de détection précoce qui pourrait être utilisé en clinique pour identifier les personnes à risque de cancer et d'autres maladies.

"Pour le cancer et de nombreuses autres maladies catastrophiques, plus tôt vous pouvez diagnostiquer, plus vous pouvez traiter et prolonger la survie et atteindre une meilleure qualité de vie, " dit Mahmoudi, l'auteur correspondant de l'article. Mahmoudi est l'ancien directeur du laboratoire d'interactions nanobio à l'Université des sciences médicales de Téhéran où il a commencé ce travail en 2014. « L'objectif ici est de développer une stratégie pour aider les gens à obtenir une meilleure information sur leur santé. Aujourd'hui, à la clinique, nous avons des moyens de mesurer les lipides et de prédire le risque de maladie cardiovasculaire, mais des moyens limités pour le cancer. Si tout va bien, nous espérons que notre travail conduira à un test de dépistage des premiers signes de cancer."

Pour mener à bien leur enquête, l'équipe a combiné les concepts de couronnes protéiques spécifiques à une maladie avec la technologie des réseaux de capteurs. Les réseaux de capteurs peuvent identifier une grande variété de composés chimiques et biologiques en interaction d'un seul coup plutôt que isolément. Pour tester des échantillons de sang pour les premiers modèles de maladie, l'équipe a développé un réseau de capteurs composé de trois liposomes différents à réaction croisée, des molécules grasses qui ont provoqué la formation de couronnes protéiques autour d'eux. L'équipe a testé des échantillons de cinq patients, chacun avec une forme différente de cancer :cancer du poumon, glioblastome, méningiome, myélome, et le cancer du pancréas. L'équipe a découvert que le modèle sélectionné de composition corona, grâce à des techniques de classification avancées détectées par le réseau de capteurs à nanoparticules, fourni une « empreinte digitale » unique pour chaque type de cancer. L'équipe a également testé l'outil en utilisant le sang de 15 personnes qui ont par la suite été diagnostiquées avec le cerveau, poumon, et le cancer du pancréas jusqu'à huit ans plus tard, constatant que leur approche pouvait identifier et discriminer les cancers à un stade très précoce.

Bien que prometteur, comme avec d'autres approches diagnostiques, les résultats préliminaires de l'équipe devront être validés sur un plus grand nombre de personnes pour s'assurer que le test fonctionne non seulement, mais fournit également des informations de diagnostic précises. Mahmoudi et ses collègues souhaitent également appliquer la technologie au-delà du cancer pour diagnostiquer d'autres maladies à un stade précoce.

"La seule raison pour laquelle je suis dans la science est de faire quelque chose qui peut aider les patients, " dit Mahmoudi. " Quand je vois des prédictions sur le cancer, le nombre de nouveaux cas chaque année et sa charge globale, cela m'excite de penser que notre expertise multidisciplinaire dans les interfaces nanobio, réseau de capteurs, et les statistiques avancées peuvent offrir un moyen d'aider. Il y a tellement de potentiel ici et nous travaillons pour l'exploiter."