Des chercheurs de l'Université de Kobe et de System Instruments Co., Ltd. ont développé TearExo®; nouvelle technologie pour détecter le cancer du sein en utilisant les exosomes trouvés dans les larmes comme biomarqueurs. Les exosomes sont un sous-type de vésicules extracellulaires.
Les membres de l'équipe de recherche étaient le professeur TAKEUCHI Toshifumi (École supérieure d'ingénierie de l'Université de Kobe), le professeur de projet TANINO Hirokazu et le professeur SASAKI Ryohei (tous deux de l'hôpital universitaire de Kobe) et M. HAMADA Kazuyuki (System Instruments Co., Ltd.).
Cette recherche a été principalement menée par des chercheurs du centre d'ingénierie de fabrication de dispositifs médicaux de l'Université de Kobe (directeur: professeur MUKAI Toshiji).
On espère que cette technologie peut apporter une grande contribution à la santé des personnes en permettant une détection rapide du cancer.
Cette recherche a été publiée pour la première fois en ligne le 10 mars 2020 dans le Journal de l'American Chemical Society et figurait sur la couverture du journal.
Sommaire
Points principaux
- TearExo® utilise la première technologie de nano-traitement chimique au monde pour détecter les exosomes dans une très petite quantité de fluide corporel, démontrant une sensibilité extrêmement élevée et une opérabilité fluide, sans avoir besoin de prétraitements et de réactifs de détection.
- TearExo® permet d'effectuer des tests non invasifs du cancer du sein à l'aide d'échantillons de liquide lacrymal qui peuvent être facilement auto-collectés par la patiente.
- Les chercheurs ont démontré une nouvelle méthodologie de biopsie liquide pour la détection précoce du cancer en utilisant les exosomes dans le liquide lacrymal comme biomarqueurs. Cela a été réalisé grâce à un «analyseur d'exosomes automatique»; un test très sensible pour mesurer les exosomes, qui permet d'effectuer des tests de fluides corporels rapidement et facilement.
Fond de recherche
Actuellement, des méthodes de dépistage basées sur l'imagerie telles que la mammographie sont utilisées pour détecter le cancer du sein. Cependant, ces dispositifs médicaux sont souvent volumineux et il faut du temps pour obtenir les résultats, car au moins deux spécialistes doivent interpréter les images.
Cela impose un lourd fardeau au patient. Récemment, des biopsies liquides, où les exosomes vésiculaires extracellulaires trouvés dans les fluides corporels des patients sont utilisés comme biomarqueurs pour détecter le cancer, ont retenu l'attention comme une alternative possible.
Les biopsies liquides sont non invasives et réduisent la charge du patient. On espère qu'ils amélioreraient à la fois les taux de dépistage du cancer et les taux de détection précoce du cancer.
Il a été rapporté que les exosomes sont impliqués dans les métastases cancéreuses et le développement malin. Par conséquent, les exosomes sont souvent la cible de biopsies liquides car ils sont considérés comme des marqueurs extrêmement importants pour diagnostiquer le cancer.
Cependant, il est difficile de procéder à une analyse rapide en utilisant des méthodes d'analyse d'exosomes régulières car elles nécessitent un prétraitement lourd.
Si une nouvelle méthode pratique et très sensible pour détecter les exosomes liés aux cellules cancéreuses dans les fluides corporels devait être mise en œuvre, elle fournirait une méthode de dépistage du cancer extrêmement puissante.
Méthodologie de recherche
Principe
TearExo® se compose d'une puce de détection d'exosome fluorescente et d'un analyseur d'exosome automatique. La puce de détection d'exosome fluorescente a été construite en plaçant un anticorps et une molécule reporter fluorescente dans une nanocavité de 100 nm formée sur une puce en verre.
L'anticorps reconnaît les protéines de surface des exosomes et la molécule reporter fluorescente peut être utilisée pour lire la liaison des exosomes avec l'anticorps en fonction des changements de fluorescence.
Avec l'analyseur d'exosomes automatique, les chercheurs ont réalisé un test ultra-sensible rapide (environ 1000 fois plus sensible que les immunoessais actuels) capable de détecter 50 exosomes dans 100 µL de liquide en dix minutes, sans avoir besoin du prétraitement long requis dans le passé .
Détecter le cancer du liquide lacrymal
Un échantillon de liquide lacrymal a été prélevé sur des patientes atteintes d'un cancer du sein et des donneurs sains via des tests Schirmer, grâce auxquels une petite bande de papier filtre est utilisée pour collecter le liquide lacrymal.
TearExo® a été utilisé pour mesurer les exosomes dans ces échantillons de liquide lacrymal et analyser le modèle de la composition des protéines de surface (analyse en composantes principales).
Une nette différence a été trouvée entre les échantillons provenant de donneurs sains et ceux de patientes atteintes d'un cancer du sein, démontrant que le liquide lacrymal peut être utilisé pour détecter le cancer du sein.
La composition des exosomes est différente avant et après la mastectomie; après la chirurgie, la composition est la même que celle trouvée chez les personnes en bonne santé.
Cela montre que TearExo® pourrait également être utilisé pour vérifier et surveiller la récupération post-traitement des patients, ainsi que pour la détection initiale du cancer.Pour la première fois dans le monde, cette recherche a démontré que le cancer peut être détecté à l'aide de liquide lacrymal.
De plus amples recherches
L'analyse des exosomes des échantillons cliniques sera effectuée à plus grande échelle pour déterminer la spécificité et la sensibilité de cette méthode de diagnostic du cancer du sein.
Après cela, il est prévu de créer une société de capital-risque au cours de la prochaine année et de demander à la PMDA du Japon (Agence des dispositifs pharmaceutiques et médicaux) l'approbation de TearExo® comme in vitro appareil de diagnostic.
La source:
Référence de la revue:
Takeuchi, T., et al. (2020) Nanocavités de signalisation conjuguées à des anticorps fabriquées par moulage dynamique pour détecter les cancers à l'aide de petits marqueurs vésiculaires extracellulaires à partir de larmes. Journal de l'American Chemical Society. doi.org/ 10.1021 / jacs.9b13874.
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