Le dispositif Static Droplet Microfluidic est capable de détecter rapidement les cellules tumorales en circulation qui se sont détachées d’une tumeur primaire et sont entrées dans la circulation sanguine. Crédit : Photo du Dr Majid Warkiani
Une nouvelle technologie pour améliorer la détection et le traitement du cancer
Un nouveau dispositif peut détecter les cellules cancéreuses sans chirurgie invasive et coûteuse.
Des chercheurs de l’Université de technologie de Sydney (UTS) ont mis au point un nouvel appareil capable de détecter et d’analyser les cellules cancéreuses à partir d’échantillons de sang, permettant aux médecins d’éviter les chirurgies de biopsie invasives et de surveiller les progrès du traitement.
Le cancer est l’une des principales causes de maladie et de décès en Australie, avec plus de 150 000 Australiens diagnostiqués chaque année. Les personnes suspectées de cancer, en particulier dans des organes tels que le foie, le côlon ou les reins, nécessitent souvent une intervention chirurgicale pour un diagnostic définitif.
Le professeur Majid Warkiani de l’UTS School of Biomedical Engineering a déclaré qu’une biopsie peut causer de l’inconfort aux patients, ainsi qu’un risque accru de complications dues à la chirurgie et des coûts plus élevés, mais un diagnostic précis du cancer est essentiel à un traitement efficace.
« La gestion du cancer par l’évaluation des cellules tumorales dans des échantillons de sang est beaucoup moins invasive que la prise de biopsies tissulaires. Cela permet aux médecins de répéter les tests et de surveiller la réponse d’un patient au traitement », a-t-il déclaré.
Le dispositif Static Droplet Microfluidic est capable de détecter rapidement les cellules tumorales en circulation qui se sont détachées d’une tumeur primaire et sont entrées dans la circulation sanguine. Le dispositif utilise une signature métabolique unique du cancer pour différencier les cellules tumorales des cellules sanguines normales.
L’étude, “Rapid metabolomic screening of cancer cells via high-throughput static droplet microfluidics”, vient d’être publiée dans la revue scientifique à comité de lecture, Biocapteurs et bioélectronique.
« Dans les années 1920, Otto Warburg a découvert que les cellules cancéreuses consomment beaucoup de glucose et produisent donc plus de lactate. Notre appareil surveille l’augmentation du lactate dans les cellules individuelles à l’aide de colorants fluorescents sensibles au pH qui détectent l’acidification autour des cellules », a déclaré le professeur Warkiani.
« Une seule cellule tumorale peut exister parmi des milliards de cellules sanguines dans un seul millilitre de sang, ce qui la rend très difficile à trouver. La nouvelle technologie de détection dispose de 38 400 chambres capables d’isoler et de classer le nombre de cellules tumorales métaboliquement actives », a-t-il déclaré.
Une fois que les cellules tumorales sont identifiées avec l’appareil, elles peuvent subir une analyse génétique et moléculaire, ce qui peut aider au diagnostic et à la classification du cancer et éclairer les plans de traitement personnalisés.
Les cellules tumorales circulantes sont également des précurseurs de métastases – où le cancer migre vers des organes distants – qui est la cause de 90% des décès associés au cancer. L’étude de ces cellules peut fournir des informations sur la biologie des métastases cancéreuses, ce qui peut éclairer le développement de nouveaux traitements.
Les technologies de biopsie liquide existantes prennent du temps, sont coûteuses et reposent sur des opérateurs qualifiés, ce qui limite leur application en milieu clinique.
Cette nouvelle technologie est conçue pour être intégrée dans les laboratoires de recherche et cliniques sans dépendre d’équipements haut de gamme et d’opérateurs formés. Cela permettra aux médecins de diagnostiquer et de surveiller les patients atteints de cancer de manière pratique et rentable.
L’équipe de recherche de l’UTS a déposé un brevet provisoire pour le dispositif Static Droplet Microfluidic et envisage de commercialiser le produit.
Référence : « Rapid metabolomic screening of cancer cells via high-throughput static droplet microfluidics » par Payar Radfar, Lin Ding, Laura Rodriguez de la Fuente, Hamidreza Aboulkheyr, David Gallego-Ortega et Majid Ebrahimi Warkiani, 16 décembre 2022, Biocapteurs et bioélectronique.
DOI: 10.1016/j.bios.2022.114966
