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Après plus d’une décennie de travail, les chimistes d’UC Irvine ont créé un moyen d’identifier clairement les marqueurs cliniquement utilisables du cancer de la prostate dans l’urine, ce qui signifie que la maladie pourrait être détectée beaucoup plus tôt, avec une plus grande précision et à un coût considérablement inférieur. La même technologie pourrait potentiellement être utilisée pour les cancers de la vessie et du myélome multiple, qui éliminent également des marqueurs identifiables dans l’urine.

« Notre objectif est un appareil de la taille d’un test de grossesse à domicile au prix d’environ 10 $. Vous l’achetiez à la pharmacie ou à l’épicerie et vous testez « , a déclaré l’auteur correspondant de l’étude, Reginald Penner, professeur de chimie de l’UC Irvine Chancellor. « Nous sommes au bord d’une percée très importante dans une nouvelle ère de gestion de la santé personnelle. »

Environ 240 000 hommes aux États-Unis reçoivent un diagnostic de cancer de la prostate chaque année, et 29 000 devraient en mourir en 2013. Mais les tests actuels, largement utilisés, n’attrapent pas toujours la maladie à ses premiers stades, produisent souvent des faux positifs et peuvent conduire à des traitements inutiles et risqués.

Un rapport récent a conclu que le test de l’antigène prostatique spécifique, ou PSA, peut être plus nocif que bénéfique, bien qu’il reste important pour détecter le cancer de la prostate récurrent. Les chercheurs de l’UC Irvine ont utilisé un biomarqueur différent, le PSMA, et prévoient de tester d’autres pour déterminer si un cancer se développe de manière agressive ou non.

« Un gros problème est que l’approche utilisée maintenant n’attrape pas le cancer assez tôt », a déclaré le co-auteur Gregory Weiss, biochimiste de l’UC Irvine. « Nous voulons qu’il s’agisse d’une technologie perturbatrice qui changera la façon dont nous sauvons des vies et qui réduira considérablement les coûts des soins de santé. »

Les chercheurs ont utilisé une combinaison de produits chimiques facilement disponibles et de capteurs électroniques uniques pour créer le processus de criblage.

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Le sel dans l’urine aide à conduire l’électricité, mais il est également difficile pour les biocapteurs typiques de différencier les « signaux » des molécules cancéreuses du « bruit » qui les entoure dans les électrodes. L’équipe UC Irvine a développé un nouveau type de capteur: Ils ont ajouté des récepteurs de protéines à l’échelle nanométrique à de minuscules virus ressemblant à des crayons appelés phages qui ne vivent que dans des bactéries. Le double enveloppement des phages avec des récepteurs supplémentaires augmente considérablement la capture et la transmission des signaux des molécules cancéreuses.

« Nous ajoutons une forte concentration de virus, et ils sont piégés directement dans l’électrode. Nous brouillons le signal avec le marqueur du cancer, et il reste plus fort que tout le reste du matériel « , a déclaré l’auteur principal Kritika Mohan, une étudiante diplômée du laboratoire de Weiss. « À notre grande surprise, cela fonctionne très bien dans les ingrédients qui composent l’urine. »

La prochaine étape est les essais cliniques sur l’homme, que les chercheurs espèrent pouvoir mener assez rapidement car les tests seront non invasifs. La méthode a été brevetée et autorisée, et un partenaire commercial a été identifié.

En fin de compte, les scientifiques visent à tirer parti des recherches sur les nanofils connexes pour concevoir des filaments invisibles qui pourraient transmettre des signaux de cancer à un smartphone ou à un autre appareil électrique. Le logiciel informerait les utilisateurs s’ils sont dans la plage de sécurité ou s’ils doivent contacter un médecin.

Les autres tests du cancer de la prostate mis sur le marché coûtent jusqu’à 4 000 each chacun. L’équipe d’UC Irvine a fait du prix un facteur de conception clé de son travail.

« Les coûts de fabrication seraient faibles, car les coûts des matériaux sont très, très bas. Les récepteurs pour reconnaître les marqueurs du cancer sont vraiment peu coûteux à fabriquer. C’est pourquoi nous avons choisi ces virus « , a déclaré Weiss. « Ils sont cultivés dans une solution de levure et de bouillon – un peu comme un bouillon de poulet – qui pourrait facilement être mélangé à grande échelle. »

Il a ajouté que les récepteurs sont également « incroyablement durs. »Ils n’ont pas besoin d’être réfrigérés et peuvent résister à des températures proches de l’ébullition, ce qui signifie que les tests portables pourraient être utilisés dans une myriade de conditions météorologiques et de situations de stockage.

Keith Donavan et Jessica Arter, étudiants diplômés de l’UC Irvine, sont également auteurs de l’étude.

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