La méthode utilise des membranes ultrafines pour capturer de petits paquets de matériel cellulaire appelés vésicules extracellulaires.
Les cellules libèrent des milliards de minuscules paquets de matériel cellulaire appelés vésicules extracellulaires (VE) dans le sang, la salive et d’autres fluides corporels. Ces véhicules électriques transportent des informations cruciales, notamment des protéines et du matériel génétique provenant de leur cellule d’origine, offrant ainsi un aperçu de l’état actuel du corps. Les scientifiques voient un grand potentiel dans les véhicules électriques pour le diagnostic et les thérapies, mais sont confrontés à des défis pour développer des méthodes à la fois rapides et rentables.
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.
Simplifier les biopsies liquides
« 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 », explique James McGrath, professeur William R. Kenan Jr. de génie biomédical et responsable de l’étude. « 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 confère le potentiel d’utilisation clinique qui manque aux méthodes plus complexes.
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.
Détection des protéines immunitaires et adaptation des traitements
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. »
Référence : « Évaluation rapide des biomarqueurs sur des vésicules extracellulaires uniques à l’aide de « Catch and Display » sur des membranes ultraminces de nitrure de silicium nanoporeuse » par Samuel N. Walker, Kilean Lucas, Marley J. Dewey, Stephen F. Badylak, George S. Hussey, Jonathan Flax et James L. McGrath, 2 octobre 2024, Petit.
DOI : 10.1002/smll.202405505
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.
