Un simple test d'urine pourrait permettre la détection précoce des tumeurs cérébrales : c’est le pari de cette équipe de bioingénieurs de l’Université de Nagoya qui exploite les microARN ou miARN présents dans l'urine comme biomarqueurs prometteurs pour le diagnostic des tumeurs cérébrales. Ces travaux publiés dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces confirment que des tests d'urine réguliers pourraient participer de manière non invasive à la détection et au traitement précoces des tumeurs cérébrales, permettant non seulement une amélioration de la survie des patients, mais aussi de leur qualité de vie.
Le test repose sur des échafaudages de nanofils qui permettent le criblage de ces microARN, ici issus d'organoïdes tumoraux dérivés de l’urine de patients atteints de tumeurs du système nerveux central. On retrouve avec ce développement, une illustration des promesses de la biopsie liquide, ou l’analyse des fluides corporelles, qui permet, en particulier de détecter et suivre de manière non invasive des tumeurs qui touchent des sites difficilement « accessibles ».
Ainsi, le diagnostic précoce des tumeurs cérébrales est souvent difficile et tardif,
en partie parce que la plupart des gens ne subissent un scanner cérébral ou une IRM qu'après l'apparition de déficits neurologiques, tels que la perte de mobilité et de motricité et/ou l'incapacité de parler. Lorsque les tumeurs cérébrales sont détectées par tomodensitométrie ou IRM, dans de nombreux cas, elles sont déjà devenues trop importantes pour être complètement éliminées, ce qui réduit considérablement le taux de survie des patients. De ce point de vue, des méthodes précises, faciles et peu coûteuses de détection précoce et non invasives des tumeurs cérébrales répondent à un immense besoin clinique.
Les miARN, en tant que biomarqueurs diagnostiques des tumeurs cancéreuses : ces microARN ou petites molécules d'acide nucléique font l’objet actuellement de l’intérêt de nombreuses équipes de recherche. Sécrétés par différentes cellules, les miARN extracellulaires circulent dans les fluides biologiques comme le sang et l'urine. « Ce principe de biopsie liquide à base d'urine n'a pas encore été totalement étudié pour les patients atteints de tumeurs cérébrales, car aucune des méthodologies existantes n’était capable d’extraire efficacement les microARN de l'urine de manière à pouvoir ensuite les analyser », explique l’auteur principal, le Dr Atsushi Natsume, professeur agrégé à l'Université de Nagoya.
Le nouvel « automate » développé est équipé de 100 millions de nanofils d'oxyde de zinc, qui peuvent être stérilisés et fabriqués en série, et donc est adapté à une production pour un usage clinique. L'appareil est capable d’extraire une bien plus grande variété et quantité bien plus élevée de microARN à partir d'un millilitre d'urine par rapport aux méthodes conventionnelles. Ici, l’analyse des microARN collectés à l'aide de l'appareil à partir de l'urine de patients atteints de tumeurs cérébrales et de témoins exempts de cancer, révèle de nombreux microARN dérivés de tumeurs cérébrales présents dans l'urine et dans un état stable.
Ces microARN urinaires sont confirmés comme de bons biomarqueurs de tumeurs cérébrales : l’étude montre que le test peut détecter les patients atteints de cancer du cerveau avec une sensibilité de 100 % et une spécificité de 97 %, indépendamment de la malignité et de la taille des tumeurs.
Les premières applications envisagées comprennent notamment
le diagnostic précoce des cancers du cerveau les plus agressifs, comme les glioblastomes.
« À l'avenir, grâce à une combinaison d'intelligence artificielle et de télémédecine, les patients seront en mesure de détecter la présence d'un cancer à partir d’une petite quantité d’urine ».
Source: ACS applied Materials & Interfaces April 1, 2021 DOI:10.1021/acsami.1c01754 Urinary MicroRNA-based Diagnostic Model for Central Nervous System Tumors Using Nanowire Scaffolds
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