Un nouveau test sanguin évalue l’efficacité d’un traitement anticancéreux en 24h

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| NUS

Le suivi de l’effet du traitement dans le cadre d’une thérapie contre le cancer implique actuellement des moyens complexes à mettre en œuvre ou affectés de lenteur. Pourtant, dans le cas d’un cancer, l’efficacité du traitement doit pouvoir être jugée rapidement afin de le modifier ou le remplacer le plus vite possible. Dans ce but, des chercheurs ont développé une nouvelle méthode capable d’évaluer l’efficacité d’un traitement antitumoral en 24h à l’aide d’un petit échantillon de sang.

Des biophysiciens ont mis au point un moyen d’analyser le sang qui leur indique dans les 24 heures si la thérapie ciblée contre le cancer (visant directement des molécules spécifiques) a un effet sur la croissance tumorale. Une telle rapidité d’exécution signifie que le traitement peut être rapidement adapté ou repensé.

ExoSCOPE : il traque les vésicules extracellulaires dans le sang

Le système est appelé Extracellular vesicle monitoring of Small-molecule Chemical Occupancy and Protein Expression (ExoSCOPE), et cela fonctionne en recherchant des vésicules extracellulaires (VE) dans le sang — de minuscules particules libérées par les cellules. Dans ce cas, les cellules cancéreuses qui ont été touchées par un médicament sécrèteront des vésicules contenant des traces de ce médicament.

« Les procédures conventionnelles telles que l’imagerie tumorale sont non seulement coûteuses mais aussi lentes. Pour ces méthodes, l’efficacité du traitement ne peut être déterminée qu’après des semaines. En utilisant l’ExoSCOPE, nous pouvons mesurer directement les résultats de l’efficacité du médicament dans les 24 heures suivant le début du traitement. Cela réduira considérablement le temps et le coût de la surveillance du traitement du cancer », explique le biophysicien Shao Huilin, de l’Université nationale de Singapour (NUS).

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schema fonctionnement exoscope
Schéma de fonctionnement d’ExoSCOPE. Les récepteurs protéiques liés aux médicaments sont sécrétés par des vésicules extracellulaires (EV) à l’échelle nanométrique. Pour mesurer l’occupation des médicaments dans les EV et les effets cellulaires des médicaments, la plate-forme ExoSCOPE utilise le marquage cible compétitif des EV par des sondes bio-orthogonales. Ces sondes recrutent des enzymes (HRP) pour réaliser le dépôt in situ de produits optiques insolubles sur les vésicules marquées, amplifiant ainsi le signal de marquage de la sonde. © Sijun Pan et al. 2021

Les VE sont au moins cent fois plus petites que le diamètre des cheveux humains. Elles ne peuvent pas être vues par des microscopes standard, mais en utilisant une configuration de capteur spéciale impliquant des millions de nano-anneaux d’or, les scientifiques ont pu amplifier les signaux médicamenteux que les VE émettaient.

Évaluer l’efficacité et l’évolution du traitement

Grâce à une analyse sophistiquée des signaux lumineux émis par l’échantillon de sang collecté, le système ExoSCOPE peut indiquer si les médicaments ont atteint leur cible dans le corps. Mieux encore, la nouvelle configuration est capable de surveiller la dynamique des médicaments au fil du temps, en vérifiant comment les traitements fonctionnent ou rencontrent une résistance. Il donne aux professionnels de la santé une image complète en très peu de temps.

« Cette méthode ne nécessite qu’une infime quantité d’échantillon de sang pour l’analyse et chaque test prend moins d’une heure. Donc, c’est moins invasif et pourtant plus informatif. De cette façon, les médecins pourraient surveiller la réponse d’un patient au traitement plus régulièrement au cours du traitement, et faire des ajustements en temps opportun pour personnaliser le traitement pour de meilleurs résultats », explique Huilin.

Dans un essai clinique impliquant 106 patients atteints d’un cancer du poumon, l’ExoSCOPE a obtenu un taux de précision de 95% lors de la détermination de l’efficacité du médicament, par rapport à l’étalon actuel de la mesure des tumeurs — mais il l’a fait en un temps beaucoup plus court.

Des méthodes plus simples et rapides pour monitorer les médicaments

L’étude montre les nombreuses manières différentes dont les scientifiques progressent dans la lutte contre le cancer, non seulement en développant des traitements, mais en s’assurant que ces traitements fonctionnent, en réduisant le risque de rémission et en détectant les cancers plus tôt. Après avoir travaillé au développement de l’ExoSCOPE au cours des deux dernières années, l’équipe souhaite maintenant étendre sa portée pour couvrir plus de types de maladies et prendre en charge plus de types de traitement. La technologie pourrait être utilisée dans environ trois ans.

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« Les technologies actuelles pour mesurer les interactions médicament-cible nécessitent un traitement complexe et des biopsies tissulaires invasives, ce qui limite leur utilité clinique pour la surveillance du traitement du cancer. En utilisant des sondes chimiques spécialement conçues, notre plate-forme est très sensible pour capturer et marquer les VE dans un petit échantillon de sang afin d’évaluer les interactions médicament-cible », conclut le biologiste moléculaire Sijun Pan, de NUS.

Vidéo des chercheurs expliquant le principe de l’ExoSCOPE :

Sources : Nature Nanotechnology

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