Mirom identifie les protéines en utilisant la lumière infrarouge moyenne pour détecter les vibrations moléculaires – essentiellement la « danse » naturelle des molécules dans les structures protéiques. Contrairement à la spectroscopie optique, qui mesure l'atténuation de la lumière, l'optoacoustique capture des ondes échographiques générées lorsque les protéines absorbent la lumière infrarouge. Cette absorption provoque une minuscule augmentation de la température localisée, conduisant à une expansion transitoire du milieu entourant la protéine et à l'émission d'ondes à ultrasons. En analysant ces signaux en temps réel, le mirom peut détecter les changements structurels dans les protéines, telles que le mauvais repliement, en reconnaissant les changements dans leur « danse » moléculaire. Cette capacité fournit des informations cruciales sur la façon dont les cellules cancéreuses réagissent au traitement.
Surmonter les limites de l'évaluation de la thérapie myélome
Le myélome multiple est un cancer du sang qui affecte les plasmocytes dans la moelle osseuse, entraînant une production anormale de protéines, une immunité affaiblie et des dommages aux organes. Les méthodes traditionnelles pour évaluer le traitement du myélome nécessitent souvent des échantillons de grandes cellules, une préparation complexe et des mesures à forte intensité de temps, ce qui rend difficile de surveiller les réponses individuelles des patients en temps opportun.
Mirom surmonte ces limitations en analysant les cellules uniques, ne nécessitant qu'un nombre minimal d'échantillons de patients et en fournissant des évaluations rapides et presque réels de l'efficacité du traitement.
Étant donné que le mirom peut analyser les cellules individuelles en temps réel sans avoir besoin d'une préparation d'échantillon élaborée, il offre un aperçu rapide de la façon dont les traitements peuvent avoir un impact sur les structures des protéines au niveau cellulaire. «
Francesca Gasparin, premier auteur de l'étude, Helmholtz Munich
« Plus précisément, Mirom détecte la formation de feuilles bêta intermoléculaires (structures liées au mauvais repliement des protéines) ainsi qu'à l'apoptose, la mort cellulaire programmée qui indique si les traitements contre le cancer fonctionnent ou si la résistance aux médicaments se développe », ajoutant le professeur Miguel Pleitez et Prof. Florian Basserman, les chercheurs seniors.
En analysant les cellules individuelles, le mirom peut révéler des variations de la réponse au traitement au sein du cancer d'un patient, ouvrant la voie à des ajustements de thérapie véritablement personnalisés.
Un outil, de nombreuses applications
Au-delà du myélome multiple, le mirom détient un grand potentiel pour d'autres maladies liées au mauvais repliement des protéines, notamment Alzheimer et Parkinson. Les progrès continus – y compris l'optimisation de la durée de l'impulsion laser et l'augmentation de la vitesse d'imagerie – pourraient améliorer encore sa sensibilité et élargir ses applications cliniques.
« Nous envisageons l'utilisation du mirom dans le dépistage des médicaments, les tests de diagnostic et la surveillance des patients à domicile », explique le professeur Vasilis Ntziachristos, également chercheur principal dans l'étude. La validation clinique future dans les cohortes des patients plus importantes sera la prochaine étape vers l'introduction de cette technologie dans une pratique médicale de routine.
