Une nouvelle découverte pourrait conduire à des traitements plus rapides et plus efficaces pour les complications de santé chroniques

Une première découverte mondiale par des chercheurs de l’Université Monash et de l’Université du Queensland pourrait conduire à des traitements plus rapides et plus efficaces pour les complications de santé chroniques, telles que les maladies cardiovasculaires et le cancer, avec des biocapteurs in vivo «  fluorescents  ».

L’équipe de recherche, dirigée par le Dr Simon Corrie du département de génie chimique de l’Université Monash et du centre d’excellence de l’ARC en bio-nanotechnologie convergente, a pris un anticorps qui lie les protéines EGFR (récepteur du facteur de croissance épidermique) et l’a conçu pour surveiller le concentration de protéines EGFR dans les solutions sériques au fil du temps.

Co-auteurs de l’article, publié dans Capteurs ACS, sont le Dr Christian Fercher, le Dr Martina Jones et le professeur Stephen Mahler de l’Université du Queensland et de l’Institut australien de bio-ingénierie et de nanotechnologie.

Une incapacité à détecter la croissance des protéines EGFR chez l’homme peut être associée au développement d’un certain nombre de tumeurs, y compris le cancer, ainsi qu’à l’apparition de maladies comme la maladie d’Alzheimer.

À l’aide d’un mécanisme de détection indépendant développé par l’équipe de recherche, impliquant des colorants fluorescents, les chercheurs ont créé un biocapteur à partir d’un anticorps bien connu qui était capable de «  lire  » les changements de la protéine EGFR en temps réel en surveillant les changements détectables dans les spectres de fluorescence. .

La capacité de surveiller en temps réel les concentrations de biomarqueurs protéiques dans les fluides corporels est inestimable pour suivre les patients à risque de détérioration rapide, y compris ceux nécessitant une surveillance médicamenteuse personnalisée ou ceux à haut risque de complications résultant de conditions critiques, comme la septicémie, une crise cardiaque ou une tumeur. réponse au traitement.

Personne n’a été en mesure de concevoir un anticorps pour des tests continus jusqu’à présent.

Tous les tests de diagnostic avec lesquels nous sommes familiers impliquent de prélever quelque chose (sang, urine, tissu) à un moment donné et de l’apporter à un laboratoire pour l’interroger. Mais pour les patients souffrant d’affections aiguës, pour lesquelles le temps de diagnostic et le traitement rapide sont très importants, ce processus de diagnostic traditionnel n’est pas suffisant. « 

Dr Simon Corrie, Département de génie chimique, Université Monash

« La surveillance des changements dynamiques dans les protéines, par exemple l’augmentation ou la diminution des niveaux de protéines au fil du temps, est susceptible de fournir des informations beaucoup plus détaillées sur une maladie ou un processus de traitement, mais les capteurs nécessaires pour ce faire n’existent pas en dehors des tests de glucose continus pour le diabète .

«Notre capacité à créer des anticorps, qui se lient de manière réversible aux cibles et peuvent être« lus »à l’aide de la fluorescence, signifie que nous pouvons développer des capteurs in vivo. Ces capteurs peuvent surveiller les niveaux de biomarqueurs critiques à mesure qu’ils changent au fil du temps en réponse à une maladie ou traitement, plutôt que d’envoyer simplement un échantillon à un laboratoire et d’obtenir un instantané en un jour ou deux.

« Ces biomarqueurs pourraient inclure la quantité de protéines de surface sur une cellule cancéreuse et si un médicament les amène ou non à réduire leur taille, testant ainsi l’efficacité du traitement. Ils peuvent également être utilisés pour surveiller la concentration de médicaments potentiellement toxiques, comme certains antibiotiques. « 

Cette découverte a permis de créer un fragment d’anticorps capable de se lier de manière réversible à un analyte protéique (scFv) dans une solution chimique, tout en conservant la spécificité de la séquence d’anticorps d’origine.

Grâce à leurs efforts, une surveillance in vitro continue sur plusieurs heures a été enregistrée avec succès.

«Des travaux sont en cours pour utiliser des colorants bien mieux adaptés aux applications médicales», a déclaré le Dr Corrie.

«À l’avenir, nous prévoyons que ce processus sera utilisé pour générer une gamme de biocapteurs capables de surveiller la concentration en protéines en continu à l’intérieur du corps humain, par le biais d’un processus biopharmaceutique ou dans l’environnement.