{{{sourceTextContent.title}}}

Détecter rapidement les marqueurs du cancer pour le diagnostic

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Des chercheurs de l'université d'Okayama rapportent dans la revue Sensors and Actuators B : Chemical que le rayonnement térahertz peut être utilisé pour détecter rapidement les fabricants de cellules de cancer du sein. Les scientifiques présentent une technique qui utilise les propriétés de liaison des aptamères, molécules organiques synthétiques agissant comme sondes pour les cellules cancéreuses.

{{{sourceTextContent.description}}}

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes. Sa détection à temps est cruciale pour la réussite du traitement. Le dépistage par rayons X (mammographie) est la technique de détection standard, mais elle n'est pas sans risque puisqu'elle implique l'exposition d'un patient à un rayonnement ionisant. Une autre approche pour détecter les cellules cancéreuses du sein est basée sur le rayonnement térahertz (THz), qui est sensible aux molécules polaires comme l'eau - normal et les tissus cancéreux n'ont pas la même teneur en eau. Les professeurs associés Toshihiko Kiwa (Okayama University, Japon) et Tsuneyuki Ozaki (INRS : Institut national de la recherche scientifique, Canada) et leurs collègues ont maintenant découvert un moyen d'augmenter la sensibilité du rayonnement THz pour la détection des fabricants de cellules cancéreuses du sein, ce qui implique que la " microscopie chimique THz " pourrait devenir une technique alternative puissante pour le dépistage.

Le principe clé qui sous-tend la méthode du professeur agrégé Kiwa et de ses collègues est que le cancer et les cellules mammaires normales se lient et ne se lient pas, respectivement, à certaines molécules appelées aptamères. Les aptamères sont constitués de fragments d'ADN ou d'ARN (monocaténaire) ; ils ont une grande affinité pour des molécules particulières - dans les expériences de l'équipe du professeur agrégé Kiwa, ces molécules étaient des cellules de cancer du sein.

L'installation expérimentale des chercheurs impliquait une plaque de détection, constituée d'un substrat de saphir et de couches minces de silicium et de dioxyde de silicium. Les aptamères étaient fixés à la couche supérieure. L'irradiation de la plaque par un laser spécifique crée des porteurs de charge dont le mouvement génère un rayonnement électromagnétique dans la gamme des THz. La réponse précise en THz dépend toutefois du fait que les aptamères sont " autoportants " (aucune cellule fixée) ou non (cellules cancéreuses du sein fixées). La première correspond à la situation où l'échantillon sur la plaque de détection n'est constitué que de cellules normales ; pour la seconde, l'échantillon contient des cellules cancéreuses du sein.

Les scientifiques ont noté que la méthode de détection est très sensible : la soi-disant " limite de détection " s'est avérée aussi basse que 1 cellule cancéreuse dans 0,1 millilitre d'échantillon. De plus, une évaluation qualitative d'un échantillon semble possible, car la variation du signal THz peut être associée au nombre de cellules cancéreuses par aptamère. Bien que des recherches plus approfondies sur cette dernière association soient nécessaires, le professeur agrégé Kiwa et ses collègues concluent que "... les résultats obtenus grâce à cette étude peuvent être l'étincelle d'une nouvelle évolution dans la détection du cancer du sein "

Mammographie

La mammographie est la procédure par laquelle des radiographies à faible énergie sont utilisées pour dépister le cancer du sein humain. Bien qu'il s'agisse de la technique standard de détection du cancer du sein, l'utilisation des rayons X implique une exposition aux rayonnements ionisants. Étant donné qu'il y a également eu des cas de faux positifs (détection apparente du cancer du sein chez une patiente en santé) et de faux négatifs (détections manquées), d'autres méthodes de détection sont souhaitables. Les professeurs agrégés Toshihiko Kiwa et Tsuneyuki Ozaki et leurs collègues ont maintenant fait état d'une technique de détection prometteuse, dans laquelle un échantillon de tissu est étudié par rayonnement térahertz (THz).

Aptamères

Les aptamères sont des molécules courtes d'ADN ou d'ARN, ou des molécules construites à partir de peptides, qui peuvent se lier à des molécules spécifiques. Le professeur agrégé Kiwa et ses collègues ont utilisé les propriétés de liaison de deux aptamères, la mammaglobine B1 (MAMB1) et la mammaglobine A2 (MAMA2). Ces aptamères se lient aux protéines (mammaglobine B et mammaglobine A, respectivement) qui sont surexprimées dans les cellules typiques du cancer du sein. Attachés à une plaque de détection spéciale, les aptamères autoportants et liés (aux cellules cancéreuses) ont une réponse différente au rayonnement térahertz. Cette différence peut être utilisée pour distinguer un échantillon de tissu contenant des cellules cancéreuses du sein d'un échantillon contenant uniquement des cellules normales.