Des scientifiques du Centre de régulation génomique (CRG) de Barcelone ont développé un nouvel outil qui permet d’utiliser des molécules d’acide ribonucléique de transfert (ARNt) comme biomarqueurs pour diagnostiquer cancers et le faire dans un avenir proche en moins de trois heures et à un coût inférieur à 50 euros par échantillon.
Les scientifiques, qui publient leurs travaux ce jeudi dans la revue ‘Nature Biotechnology’, sont parvenus pour la première fois à mettre au point une méthode de mesurer l’abondance et les modifications d’ARNt de manière simple et peu coûteuseavec des applications prometteuses pour le diagnostic et le pronostic des maladies, et qui est également un test non invasif et a une sensibilité et une spécificité élevées.
La méthode a été développée par le groupe de recherche d’Eva Novoa au CRG de Barcelone, et, grâce au financement de l’Association espagnole contre le cancer, ils utilisent maintenant la méthode comme base pour le développement d’un nouveau kit et une plateforme qui pourra déterminer si un échantillon biologique est cancéreux et prédire sa malignité en moins de 3 heures et au coût précité.
Comme l’a expliqué Novoa, lorsque les molécules d’acide ribonucléique de transfert (ARNt) sont modifiées de manière incorrecte, elles produisent des protéines défectueuses ou incomplètes, associées à diverses maladies humaines, notamment neurodégénératives, métaboliques et cancéreuses.
Les ARNt sont des molécules qui contient beaucoup d’informationsavec un énorme potentiel pour le diagnostic et le pronostic des maladies et jusqu’à présent, ils n’ont pas été exploités en raison du manque de méthodes capables de capturer ces informations de manière quantitative et rentable », selon le chercheur, qui donne comme exemple que certains types de cancer sont difficiles à diagnostiquer car leurs symptômes ne sont pas spécifiques et peuvent être confondus avec d’autres affections.
« Être capable de isoler des molécules d’ARNt à partir d’échantillons sanguins et quantifier leurs modifications il peut aider à diagnostiquer les cancers sans utiliser de tests d’imagerie ou de biopsies invasives. De plus, le type de modifications de l’ARNt peut changer en fonction de l’état de la maladie, fournir des informations précieuses« , a ajouté Novoa.
Les méthodes actuelles de mesure des molécules d’ARNt impliquent généralement des techniques telles que le séquençage de nouvelle génération ou la spectrométrie de masse, avec des limitations de diagnostic car ils ne peuvent pas détecter les modifications ou ne sont pas capables d’identifier où ils se trouvent dans la molécule d’ARNt.
Cette nouvelle méthode, appelée Nano-tRNAseq, selon les scientifiques du CRG, peut mesurer à la fois l’abondance et les modifications des molécules d’ARNt en une seule étape et repose sur le séquençage des nanopores, une technologie qui permet de séquencer directement les molécules d’ARN en les faisant passer à travers un petit pore et de détecter les modifications du courant électrique généré lorsque chaque nucléotide traverse le pore.
« Avant, nous nous appuyions sur deux méthodes distinctes qui sont moins informatives, qui prenaient des semaines et coûtaient des milliers d’euros pour obtenir des résultats. Nano-tRNAseq est beaucoup moins cher, et nous pouvons avoir des résultats en quelques jours. Dans un avenir proche, ce sera dans quelques heures », a déclaré Morghan Lucas, chercheur au CRG.
Un autre avantage est que les machines de séquençage de nanopores pour l’utilisation de Nano-tRNAseq sont petites, légères et peuvent être alimentées par un ordinateur portable ou une batterie externe, ce qui les rend faciles à transporter et à utiliser sur le terrain ou en clinique.
Bien qu’il y ait encore quelques limites à la nouvelle méthode, qui a été testée avec des ARNt de levure, Lucas déclare « que l’utilisation de Nano-tRNAseq en parallèle avec d’autres méthodes permet de décrire les profils de modification de l’ensemble complet des ARNt chez l’homme et , à l’avenir, utiliser Nano-tRNAseq pour identifier quels changements dans les ARNt sont associés à une certaine maladie« .
« Nano-tRNAseq est une technologie de preuve de concept qui, enouvre la voie au développement d’une méthode simple, bon marché et très précise qui peuvent quantifier ces molécules de manière non invasive. Notre objectif est de continuer à développer cette technologie et de la combiner avec des outils d’intelligence artificielle pour déterminer la malignité d’un échantillon biologique en moins de 3 heures et à un coût ne dépassant pas 50 euros par échantillon », a conclu Novoa.