Imaginez un petit appareil portable semblable à un iphone sur laquelle une petite goutte de sang est versée. L’échantillon entre en contact avec une membrane qui agit comme un réactif et l’appareil, relié à un ordinateur qui analyse les données à l’aide Intelligence artificiellerend un verdict : positif soit négatif. Similaire aux tests PCR ou aux lecteurs de glycémie. La différence est que ce test pourrait détecter le cancer. Un dispositif médical visionnaire très similaire à cette idée est déjà en développement, et la responsabilité de le mener à bien incombe à l’équipe du médecin Eva Maria Novoaresponsable du groupe de recherche Epitranscriptomics and RNA Dynamics au Centre de régulation génomique (CRG) de Barcelone.
La détection précoce d’une tumeur peut faire la différence entre la vie et la mort. Bien que les thérapies modernes aient rendu la survie à certains types de cancer extrêmement élevée – il y a, par exemple, le cancer du sein, qui survit à plus de 90 %, ou le cancer de la vessie, qui avoisine les 70 %, tant que sa détection n’est pas à un stade avancé – cette maladie continue d’être l’une des principales causes de décès dans le monde. Le cancer ne fait pas toujours mal; c’est un diable invisible qui se dilate faufiler. Ce n’est pas toujours facile à détecter. Les statistiques de décès changeraient radicalement si des dépistages généraux pouvaient être effectués sur l’ensemble de la population pour la traquer rapidement.
« La détection précoce du cancer peut sauver jusqu’à 3 millions de vies par an», assure le Dr Novoa à L’ESPAGNOL | portefeuille. « Plus tôt nous saurons que les cellules tumorales prolifèrent chez un patient, plus tôt nous pourrons commencer les traitements et empêcher la propagation de la tumeur. Mais, pour le détecter, nous avons besoin de technologies capables d’identifier les cellules tumorales avec précision, sans équivoque, et quand elles sont encore rares. » Nous sommes à temps pour les combattre ».
Dr. Eva María Novoa dans le laboratoire du Centre de régulation génomique CRG
La clé pour le faire est dans ce qu’on appelle ‘technologie de séquençage des nanopores‘, une pratique innovante d’analyse d’ARN que l’équipe de Novoa a étudiée et perfectionnée pour pouvoir détecter les Marqueurs tumoraux avec une efficacité proche de 100%. Son projet, financé en partie par la Association espagnole contre le cancer, est juste au coin de la rue et peut signifier un avant et un après en médecine. Principalement parce que c’est un test pas cher et extrêmement rapide, au point qu’en trois heures, et pour seulement 50 euros, il pourrait détecter si le transfert d’acide ribonucléique (ARNt) dans le sang a des protéines défectueuses qui indiquent si le patient a un cancer.
Le test développé par son équipe, dont les bases ont été publiées dans la revue Nature Biotechnology, permet de détecter très haute sensibilité et spécificité ces déformations moléculaires pour définir si une cellule peut se développer et devenir cancéreuse. Cette technique de détection porte le nom de Nano-tRNAseq, et comprendre comment cela fonctionne n’est pas exactement facile. Mais essayons.
Tout d’abord, nous avons un appareil appelé Serviteur. Considérons-le comme un test similaire au PCR du Covid-19. L’appareil, à l’intérieur, possède une membrane à laquelle sont attachées de petites protéines qui forment des canaux ou des pores qui la traversent d’un côté à l’autre. Comme l’explique le CRG, lorsque l’échantillon du patient est placé et filtré dans le pore, un courant électrique est appliqué de part et d’autre de la membrane avec une partie chargée positivement ou négativement. Cela produit un flux d’ions qui traverse le pore et fait avancer l’ARN à travers la membrane. « Le mouvement des molécules d’ARN à travers les nanopores provoque des perturbations mesurables dans le courant électrique », explique Novoa.
Animation sur la capacité de la technologie des nanopores à détecter le cancer | Centre de régulation génomique
La technique est si précise qu’elle est capable de connaître les séquences de molécules d’ARN présentes pour détecter si oui ou non elles sont ‘défectueux‘. « Tout ce que vous avez à faire est de prélever un échantillon d’un patient, d’en charger la membrane nanoporeuse et quantifier les séquences d’ARNqui sera enrichi de ARNt« . Cela suffirait à détecter le cancer tôt, avant qu’il ne se propage et n’atteigne d’autres organes. » L’idée est de pouvoir déterminer la malignité d’un échantillon en moins de trois heures et pour un coût qui ne dépasse pas 50 euros » dit le médecin.
De plus, étant un appareil relativement petit, le compteur de nanopores Serviteur Cela ressemble à un gadget gérable qui tient même dans la paume d’une main. C’est comme un petit mobile qui est connecté à un ordinateur portable classique. Et il pourrait non seulement être utilisé pour détecter, disons, le cancer en Espagne ; Il a également d’innombrables applications dans campagnes de prévention des maladies dans les pays qui n’ont pas les ressources suffisantes pour dépister tous leurs habitants. S’aventurer à déchiffrer ses applications possibles est risqué, mais son potentiel nécessite, au moins, de l’avoir sur le radar.
Q.– Quelle est sa sensibilité ? À quel stade la maladie doit-elle être pour être détectée par le test ?
R.– On ne sait pas encore. La phase suivante consiste à l’affiner avec du plasma pour le déterminer. Jusqu’à aujourd’hui, nous l’avons fait avec des échantillons purs cancéreux ou non cancéreux ; Maintenant, nous devons l’affiner avec d’autres échantillons de plasma. Nous essaierons de tester avec des patients qui sont à différents stades et qui ont des nombres différents de cellules cancéreuses pour clarifier la sensibilité de la méthode et voir à partir de quel stade elle peut être détectable.
Vue de l’appareil capable de détecter le plasma sanguin avec ARN du patient Center for Genomic Regulation
Q.– Nous sommes, semble-t-il, face à la grande révolution de la médecine contre le cancer, tout cela grâce aux « nanopores ».
R.– En général, la technologie des nanopores peut aider avec cela et d’autres types de choses. Aujourd’hui, il est également utilisé dans la surveillance des infections. Par exemple, lorsqu’il y a une éclosion d’une infection virale, ce que nous appelons une éclosion. Si vous avez la possibilité de séquencer des échantillons de manière portable, rapide et bon marché, cela peut être utilisé à de nombreuses fins. En ce qui concerne le dépistage rapide des échantillons pour la détection précoce du cancer… oui, je pense que cela pourrait être pertinent s’il peut être appliqué de manière générale dans l’ensemble de la population.
Q.– Quel rôle joue l’Intelligence Artificielle dans le processus ?
R.– Il est utilisé pour former un modèle qui classe l’échantillon en différentes catégories. Par exemple, dans ‘cancer’ ou ‘pas de cancer’. Créez un modèle qui apprend à différencier ces deux populations. Une grande partie de ce qui se développe en biomédecine passe par l’Intelligence Artificielle, puisqu’elle permet des modèles prédictifs beaucoup plus performants. En ce sens, la biomédecine bénéficie grandement de l’IA. Maintenant, il permet même des diagnostics via une image.
L’IA : la grande alliée contre le cancer
L’Intelligence Artificielle a été le protagoniste de nombreuses recherches récentes dans la lutte contre le cancer. Prenons l’exemple du médecin Larry Nortondu Memorial Sloan Kettering Cancer Center, qui, dans une interview avec le CNN expliqué il y a quelques jours que, à travers les algorithmes avec lesquels le Massachusetts Institute of Technology (MIT), les médecins peuvent être en mesure de détecter très tôt des taches susceptibles de devenir cancer du sein.
Autre exemple. Cette même semaine, des chercheurs du Université polytechnique de Valence (UPV), dans le cadre de la Perturber le projetils ont commencé à développer une puce photonique révolutionnaire à faible coût qui permettrait d’imager les cellules en temps réel, permettant ainsi la détection précoce du cancer et d’autres maladies infectieuses grâce à la tomodensitométrie.
Posséder Institut national du cancer des États-Unis a publié en avril 2022 comment l’IA était déjà capable de détecter le cancer en comparant des milliers d’images de patients avec et sans tumeurs, en étant capable de passer au crible les résultats pour émettre un diagnostic aussi précis que celui d’un médecin vétéran. Le NIH, dit-il, « espère que l’IA aidera les radiologues moins expérimentés à détecter sa présence ». L’avenir de la médecine passe inévitablement par la symbiose entre les expérience médicale et la application des nouvelle technologies.
ARNt : au-delà du cancer
Le test développé par le CRG permet non seulement de détecter les cellules cancéreusesmais d’autres maladies pouvant avoir une origine génétique, telles que les déficiences intellectuelles ou la même propension à diabète. Egalement d’autres pathologies associées à des déficits de certaines modifications d’ARNt. « En principe, nous pensons que dans le cas du cancer, il sera plus facile à voir, car il y aura beaucoup d’ARN provenant de cellules cancéreuses. Mais il est également utile pour diagnostiquer des maladies associées à des erreurs d’ARNt, telles que neurologique soit neurodégénératif« .
La chose la plus intéressante à propos de ce test est qu’il sera probablement prêt dans moins de cinq ans. « Peut-être que dans quelques années j’atteindrai même le pharmacie. Mais je parle sur le long terme, parce qu’en ce moment une personne ne va pas avoir de machine de séquençage à la maison. Ce qui serait viable, c’est que tout centre médical où se font des analyses normales et courantes dans lequel il y a des machines pour regarder d’autres paramètres biochimiques l’ait. C’est un système très similaire à quand ils regardent les enzymes dans votre sang. » Le kit complet, à la fois pour la détection et pour l’analyse ultérieure des résultats, ne dépasserait pas 500 euros.
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L’intention est que ce test, bon marché et ergonomique, servent de méthode de prévention du cancer. « Il pourrait être utilisé comme dépistage pour détecter le cancer tôt avant que d’autres symptômes n’apparaissent. Aujourd’hui, lorsqu’on atteint un certain âge, il est recommandé de commencer passer des mammographies. Ou, si vous avez une petite bosse, vous allez chez le médecin. Mais si vous attrapez le problème avant d’avoir cette grosseur ou que vous deviez passer une mammographie, la probabilité que vous attrapiez le cancer à un stade inférieur, et certainement pas de métastases, est infiniment plus élevée. »
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