Des chercheurs du Karolinska Institutet en Suède ont développé une nouvelle méthode pour analyser des échantillons de tumeurs intactes en 3D au niveau moléculaire. L'étude est une collaboration avec l'hôpital universitaire Karolinska et est publiée dans Génie biomédical de la nature. Maintenant, les chercheurs envisagent d'utiliser la méthode pour étudier des échantillons de tissus de patients COVID-19 dans l'espoir qu'elle fournira des informations sur où et comment le nouveau coronavirus attaque différents organes.
Le cancer est causé lorsque les mécanismes moléculaires vitaux des cellules cessent de fonctionner normalement. Pour mieux comprendre ces processus pathologiques, les scientifiques doivent étudier ce qui se produit dans les cellules tumorales au niveau de l'ARN et des protéines. L'ARN agit comme un messager entre les gènes et les protéines qu'ils codent, et il existe différents types d'ARN impliqués dans le cancer.
Les chercheurs ont appliqué une nouvelle technique d'imagerie, qui est utilisée dans la recherche fondamentale, pour étudier le tissu tumoral humain intact plutôt que sectionné. La technique consiste à rendre le tissu transparent, à colorer différents types d'ARN et de protéines, puis à imager le tissu en trois dimensions à l'aide d'un instrument appelé microscope à feuille de lumière. Ce faisant, il est possible de déterminer où, dans la tumeur, il y a des quantités anormales d'ARN ou de protéines. La méthode, appelée DIIFCO, facilite l'étude des mécanismes liés au cancer et permet des diagnostics plus précis des échantillons de tissus de patients cancéreux.
Diagnostics plus précis du cancer
Pendant des années, les cliniciens ont utilisé l'étiquetage de protéines spécifiques pour diagnostiquer des échantillons de tissus provenant de tumeurs. La possibilité de colorer spécifiquement l'ARN dans des échantillons de tumeurs intactes ouvre de nouvelles opportunités pour le diagnostic des échantillons cliniques. «
Per Uhlén, chercheur principal, professeur au Département de biochimie médicale et de biophysique de l'Institut Karolinska
En collaboration avec des pathologistes et des chirurgiens de l'hôpital universitaire de Karolinska, les chercheurs ont étudié des images numériques 3D de tumeurs à l'aide d'un logiciel de traitement d'image avancé. De cette façon, ils ont réussi à identifier chaque cellule individuelle d'une tumeur et à analyser la façon dont les cellules se regroupent ainsi que la façon dont les populations cellulaires spécifiques s'organisent par rapport à la structure des vaisseaux sanguins de la tumeur. Dans une autre expérience, ils ont étudié la présence de cellules dites cancéreuses dans une forme très agressive de cancer du sein en colorant spécifiquement PROM1 L'ARN, un biomarqueur pour les cellules souches cancéreuses. Les tumeurs cancéreuses contiennent un très petit nombre de cellules souches cancéreuses, qui joueraient un rôle important dans la formation du cancer. La méthode DIIFCO a révélé de petits groupes de cellules souches cancéreuses au plus profond des échantillons de tumeurs provenant de patients atteints de cancer du sein.
Échantillons COVID-19 suivant
En utilisant la méthode DIIFCO, les scientifiques peuvent étudier l'ARN et les protéines à haute résolution dans tous les tissus humains. Les chercheurs envisagent maintenant d'utiliser leur méthode pour étudier des échantillons de tissus de patients COVID-19. Les analyses PCR pour détecter l'ARN du virus du SRAS-CoV-2 sont fréquemment utilisées dans les hôpitaux pour tester si les patients ont COVID-19, et les chercheurs espèrent maintenant que la nouvelle technique d'imagerie sera en mesure de détecter exactement où dans le tissu viral L'ARN est.
« Le nôtre est l'un des rares laboratoires au monde à pouvoir étudier des échantillons de tissus intacts provenant d'humains », explique le professeur Uhlén. « Ceci est particulièrement difficile lorsque le tissu provient de patients âgés. Je crois et j'espère que notre méthode peut apporter des réponses importantes sur où et comment le nouveau coronavirus attaque différents organes. »
La source:
Référence de la revue:
Tanaka, N., et al. (2020) Imagerie monocellulaire tridimensionnelle pour l'analyse de l'ARN et de l'expression des protéines dans les biopsies tumorales intactes. Génie biomédical de la nature. doi.org/10.1038/s41551-020-0576-z.
