Lorsque les chevaliers Jedi ont besoin de vaincre un ennemi, ils sortent leurs fidèles sabres laser. À l’avenir, grâce aux chercheurs de Johns Hopkins, les médecins cherchant à vaincre le cancer pourraient utiliser de minuscules nanoSABER moléculaires qui leur permettraient d’examiner les tumeurs d’une manière jamais possible auparavant.
Inspirée par le processus utilisé par les cellules pour assembler les protéines, une équipe dirigée par deux chercheurs : Ishan Barman de la Whiting School of Engineering de l’université et Jeff W. Bulte, professeur de radiologie et de sciences radiologiques à la School of Medicine, également affilié au JHU. Institute for NanoBioTechnology – a créé des sondes infinitésimales qui s’allument lorsqu’elles rencontrent certaines enzymes présentes dans les cellules cancéreuses. La capacité de visualiser les tumeurs dans leur intégralité – et à un stade précoce – pourrait améliorer considérablement l’imagerie du cancer, éclairer les options de traitement et améliorer les résultats pour les patients.
« Cela pourrait changer la donne pour le traitement du cancer », a déclaré Barman, professeur agrégé de génie mécanique à la Whiting School, à propos des sondes de reconnaissance d’enzymes biorthogonales à auto-assemblage (nanoSABER). Les résultats de l’équipe apparaissent dans Science avancée.
Actuellement, les biopsies tissulaires constituent la référence en matière de détection de la plupart des cancers, même si elles peuvent être inexactes et même manquer des parties de tumeurs cachées dans les marges. L’approche de l’équipe de Johns Hopkins pourrait résoudre ce problème, en permettant aux cliniciens de visualiser l’activité cancéreuse sur des tumeurs entières, fournissant ainsi des informations sur leur agressivité possible.
Une image 3D de nanoSABER dans des cellules DU145. Crédit : Université Johns Hopkins
Les enzymes, notamment les légumineuses, jouent un rôle de premier plan dans le développement et la progression du cancer.
Le nouvel outil de l’équipe s’assemble en présence de ces enzymes liées au cancer et émet un signal qui peut ensuite être capté par spectroscopie Raman, une technique de visualisation qui analyse les vibrations moléculaires pour identifier et caractériser les substances. Cela permet aux sondes de localiser avec précision les cellules cancéreuses.
L’équipe de Johns Hopkins affirme que sa méthode pourrait également permettre aux cliniciens de surveiller plus précisément l’accumulation de médicaments anticancéreux dans les tumeurs pendant le traitement, fournissant ainsi une indication de l’efficacité de ces traitements.
« La capacité des sondes à offrir un aperçu clair des niveaux moléculaire, cellulaire et tissulaire offre une perspective complète », a déclaré l’auteur principal Swati Tanwar, chercheur postdoctoral en génie mécanique. « Il est impératif de comprendre ce qui se passe réellement au niveau des marges tumorales pour garantir l’élimination complète du cancer et minimiser les risques de récidive. »
Les co-auteurs de l’étude à Johns Hopkins comprennent Behnaz Ghaemi, Piyush Raj, Aruna Singh, Lintong Wu, Dian R. Arifin et Michael T. McMahon. L’équipe comprenait également Yue Yuan, de l’Université des sciences et technologies de Chine.
Plus d’information:
Swati Tanwar et al, Une nanosonde active Raman bioorthogonale intelligente à auto-assemblage intracellulaire pour l’imagerie tumorale ciblée, Science avancée (2023). DOI : 10.1002/advs.202304164