Il existe des milliards de minuscules paquets de matériel cellulaire appelés vésicules extracellulaires (VE) qui sont produits par les cellules et libérés dans le sang, la salive et d'autres fluides corporels de chaque personne. Les véhicules électriques contiennent des informations inestimables, telles que des protéines et du matériel génétique, provenant de leur cellule d'origine, qui peuvent donner un aperçu de l'état du corps. Les scientifiques ont tenté d’exploiter les véhicules électriques pour leur potentiel diagnostique et thérapeutique, mais ont eu du mal à le faire de manière rapide et rentable.
Dans une étude publiée dans Petitdes chercheurs de l'Université de Rochester décrivent une nouvelle méthode permettant d'utiliser des membranes ultrafines pour identifier facilement les véhicules électriques pour des biopsies liquides rapides. La méthode, appelée capture et affichage pour biopsie liquide (CAD-LB), est prometteuse pour diagnostiquer le cancer rapidement et à moindre coût, et pour évaluer les progrès des thérapies utilisées pour traiter les maladies.
En recherchant dans des échantillons de sang ou d’autres fluides corporels ces vésicules extracellulaires et les biomarqueurs qu’elles transportent, vous pouvez trouver des indices importants indiquant que quelque chose ne va pas dans le corps. L’idée existe depuis un certain temps, mais auparavant, elle nécessitait de nombreuses étapes de purification pour isoler les véhicules électriques des autres composants du biofluide. CAD-LB est beaucoup plus simple et plus rapide, ce qui lui donne le potentiel d’utilisation clinique qui manque aux méthodes plus complexes. »
James McGrath, professeur William R. Kenan Jr. de génie biomédical et responsable de l'étude
L’équipe a développé des membranes ultrafines avec des pores parfaitement dimensionnés pour capter les véhicules électriques. Une fois un échantillon de sang prélevé, il est rapidement traité, injecté à la pipette sur une membrane et directement analysé au microscope. En comptant le nombre de pores qui brillent avec le biomarqueur de la maladie évaluée, les utilisateurs peuvent obtenir une estimation rapide de la prévalence de la maladie dans le corps.
En plus de décrire la méthode CAD-LB, l'étude a démontré la capacité de la méthode à identifier les protéines immunomodulatrices critiques sur les véhicules électriques. Ces protéines jouent un rôle important en aidant l’organisme à combattre les tumeurs et peuvent prédire dans quelle mesure un patient pourrait répondre aux immunothérapies.
« Le CAD-LB est actuellement suffisamment sensible pour détecter certains cancers à un stade curable de leur développement, ce qui suggère le potentiel de cette technologie pour le dépistage du cancer », explique le co-auteur Jonathan Flax, professeur adjoint de recherche au département d'urologie du centre médical de l'Université de Rochester. . « Il peut également être utilisé pour prédire la sélection d'immunothérapies spécifiques au patient, le traitement qui demande au système immunitaire de cibler et d'éliminer les cellules cancéreuses. »
McGrath a crédité le premier auteur et étudiant au doctorat en génie biomédical, Samuel Walker, pour son leadership dans l'étude, ainsi que le Wilmot Cancer Institute et le fonds de développement technologique d'UR Ventures pour avoir fourni un soutien financier clé.