Le cancer du poumon est la première cause de décès de cette maladie en Espagne, avec une estimation de 22 830 décès en 2022, selon les données de l’Association espagnole contre le cancer. Pour y faire face, de nouvelles technologies ont vu le jour ces dernières années, comme l’appareil portant le sceau espagnol qui détecte le cancer dans un échantillon de sang, en plus de traitements à grand potentiel. Cependant, le diagnostic continue de dépendre des tomodensitogrammes ou des tomodensitométries à faible dose, qui nécessitent des machines volumineuses et coûteuses dans les hôpitaux, ce qui rend difficile la découverte précoce de la maladie.
Du moins jusqu’à présent, car une équipe du prestigieux Massachusetts Institute of Technology (MIT) vient de présenter une nouvelle technique qui pourrait permettre de diagnostiquer le cancer du poumon de manière beaucoup plus rapide, efficace et à moindre coût. La solution, basée sur inhalation de capteurs de nanoparticules et réalisation de tests d’urine simples pour révéler la présence de tumeurs cancéreuses dans les poumons, est expliqué en détail dans un article récemment publié dans la revue spécialisée Science Advances.
« Dans le monde entier, Le cancer deviendra de plus en plus courant dans les pays à revenu faible ou intermédiaire.. L’épidémiologie du cancer du poumon est déterminée par la pollution et le tabagisme, nous savons donc que dans ces environnements, l’accessibilité de ce type de technologie pourrait avoir un grand impact », explique-t-il dans un communiqué. communiqué de presse son auteur principal, Sangeeta Bhatia, professeur de sciences et technologies de la santé et de génie électrique et informatique au MIT.
Voies respiratoires
À ce jour, la référence en matière de détection du cancer du poumon à un stade précoce dépend principalement de Tomodensitométrie, qui utilise des rayons X pour produire des images transversales détaillées du corps du patient.
Contrairement aux radiographies ordinaires, ces appareils prennent de nombreuses images et les combinent pour montrer la taille, la forme et la position de toute tumeur dans le poumon (et dans d’autres zones du corps). Dans certains cas, où la zone suspectée de cancer est trop profonde, une biopsie guidée par scanner est nécessaire pour obtenir un échantillon de tissu pour l’analyser plus tard en laboratoire.
Sangeeta Bhatia, professeur de sciences et technologies de la santé et de génie électrique et informatique au MIT Bryce Vickmark/MIT Omicrono
La méthode proposée par l’équipe dirigée par Bhatia représente une véritable révolution en ce sens, puisqu’elle serait bien plus accessible et économique que le dépistage par tomodensitométrie. Pour le développer, le chercheur, également membre du Koch Institute for Comprehensive Cancer Research et du MIT Institute of Medical Engineering and Science, le développe depuis plus d’une décennie. nanocapteurs, minuscules dispositifs qui utilisent des interactions biologiques ou chimiques pour détecter des biomolécules.
Ceux-ci contiennent des éléments de reconnaissance qui leur permettent d’interagir avec une molécule cible. Dans le cas de celles développées par Bhatia, il s’agit de nanoparticules polymères recouvertes d’un « reporter », qui est comparé à un « code-barres ADN », nécessaire à l’identification du cancer.
La présence dans les poumons d’enzymes appelées protéases, qui deviennent hyperactives en présence de tumeurs, est à l’origine de la séparation des « codes-barres ». Une fois libérés, ces Ils s’accumulent dans les urines jusqu’à être éliminés de l’organisme.ce qui en fait une méthode de diagnostic totalement inoffensive.
Jusqu’à présent, il existait des versions similaires de ces nanocapteurs conçues pour détecter le cancer du foie ou des ovaires, mais leur administration se faisait par injections intraveineuses. En échange, Pour le cancer du poumon, les scientifiques ont créé une version inhalée par les voies respiratoires.
[El innovador pecho sintético que ha ayudado a detectar una decena de cánceres de mama]
« Lorsque nous avons développé cette technologie, notre objectif était de proposer une méthode capable de détecter le cancer avec une spécificité et une sensibilité élevées, et également d’abaisser le seuil d’accessibilité, afin de pouvoir améliorer la disparité des ressources et réduire les inégalités en matière de détection précoce du cancer du poumon« , explique Qian Zhong, un autre des chercheurs du MIT à l’origine de cette découverte.
Ainsi, les scientifiques ont développé deux formulations différentes: celui qui est administré via un nébuliseur, qui est chargé de « diviser » les médicaments liquides en très petites gouttelettes, ou sous forme de poudre sèche administrée avec un inhalateur, semblable à celui qui distribue des médicaments aux personnes asthmatiques.
Un nébuliseur serait utilisé pour introduire dans l’organisme des nanocapteurs chargés de détecter le cancer MIT Omicrono
Par les voies respiratoires, les nanocapteurs atteignent directement les poumons. C’est là que la rencontre avec les protéases présentes peut avoir lieu en cas de tumeur. Lors de la convergence, les protéases cancéreuses sont celles qui « coupent » les « codes-barres » de l’ADNqui passent dans la circulation sanguine puis dans l’urine.
Dans ces cas, pour détecter la présence d’un cancer du poumon, il suffit d’exposer quelques bandelettes réactives en papier à l’urine du patient. offrir des résultats fiables en seulement 20 minutes après l’obtention de l’échantillon. « Nous voulions que ce test soit disponible sur le lieu d’intervention dans un environnement à faibles ressources, donc l’idée n’était pas de traiter l’échantillon, de ne pas effectuer d’amplification », explique Bathia, rendant ainsi inutile l’analyse par spectrométrie de masse, pour laquelle un équipement inhabituel serait essentiel dans ces environnements.
Tests avec des souris
Pour vérifier l’efficacité et la fiabilité de cette nouvelle méthode de diagnostic, les chercheurs Ils se sont tournés vers des souris génétiquement modifiées pour développer des tumeurs pulmonaires semblable aux humains. Ces échantillons ont reçu les nanocapteurs deux mois et demi après le début de la formation des tumeurs, un stade équivalent au stade 1 ou 2 chez l’homme.
Tout d’abord, les niveaux de 20 capteurs différents, capables de détecter différents types de protéases, ont été mesurés. Pour analyser lesquels pourraient donner des résultats de diagnostic précis, Les chercheurs ont utilisé un algorithme basé sur l’IA et ont identifié quatre candidats. C’est ainsi qu’ils ont testé cette combinaison chez la souris et ont obtenu un résultat optimal en matière de détection précoce des tumeurs pulmonaires.
Schéma des tests de diagnostic chez la souris Science Advances Omicrono
Maintenant, Bhatia et son équipe étudient s’il sera nécessaire la présence de plus de capteurs afin de faire un diagnostic précis chez l’homme. Dans tous les cas, l’objectif pourrait être atteint en utilisant plusieurs bandelettes de test, chacune capable de détecter quatre codes-barres ADN différents.
Pour aller plus loin, les chercheurs analyseront des échantillons de biopsies humaines pour voir comment leurs nanocapteurs réagissent à la présence de tumeurs. Après, On s’attend à ce qu’ils puissent réaliser les premiers essais cliniques sur des patients humains.. En effet, le laboratoire Bathia réalise déjà des essais de phase 1 en collaboration avec la société Sunbird Bio, en l’occurrence avec des capteurs pour diagnostiquer le cancer du foie et un type d’hépatite non alcoolique.
Le potentiel de cette technologie est énorme et permettrait de raccourcir les délais et faciliter l’accès au dépistage dans les zones à faibles ressources, ce qui pourrait réduire les taux de mortalité élevés. « L’idée serait que le patient vienne au cabinet et obtienne une réponse quant à savoir s’il a besoin ou non d’un test de suivi, et que nous puissions introduire les patients présentant des lésions précoces dans le système afin qu’ils puissent subir une intervention chirurgicale curative ou recevoir des médicaments qui sauveront des vies », conclut Bhatia.
Tu pourrais aussi aimer:
Suivez les sujets qui vous intéressent