Trois innovations pour diagnostiquer le cancer

Trois innovations pour diagnostiquer le cancer

Trois innovations pour diagnostiquer le cancer 623 524 Sébastien BAGES

Le nombre de cancers va toujours croissant alors que la population augmente et que le réchauffement climatique devient de plus en plus palpable. Mais la recherche s’accompagne d’outils de lutte de plus en plus performant et accessible.


Des applications, des nouveaux outils et de nouvelles méthodes pour lutter contre la propagation du Cancer.

 

Samsung va-t’en guerre

powersleep

En considérant la façon dont les smartphones sont utiles, il y a encore pourtant beaucoup de leurs potentiels inexploités.

Une nouvelle application appelée Power Sleep exploite la puissance de calcul des appareils lorsqu’ils ne sont pas en cours d’utilisation pour concasser des données.

Les chercheurs du département de recherche en Cancérologie de l’Université de Vienne se trouvent avec une quantité massive de données de protéines qu’ils ne peuvent pas passer au crible eux-mêmes. Alors, à la place, ils s’appuient sur ​​des ordinateurs pour les traiter sur de longues périodes de temps.

Pour faire le travail plus rapidement, l’application Power Sleep développée par Samsung Autriche espère crowdsourcer la puissance de calcul des processeurs à l’intérieur des smartphones de la population.

Dans le cadre d’une comparaison, elle serait largement assimilable au projet existant et très populaire type BOINC qui exploite les ressources des ordinateurs personnels lorsqu’ils sont inactifs pour différents projets.

La plupart des individus utilise déjà des applications de réveil, exigeant que leurs téléphones continuent à fonctionner toute la nuit – Power Sleep pourrait venir également en remplacement de ces applications.

Les utilisateurs définissent simplement les heures et le téléphone commence alors à recueillir des paquets de données contenant des séquences de protéines en provenance de l’université, les compare, et envoie les résultats au laboratoire.

Déjà disponible pour Android, l’application est à télécharger librement à partir de Google Play et s’est vue produire une courte vidéo d’explication :

Citations de SpringWise – Crédits médias ©Samsung

 

Des analyses de précision avec (presque) rien

Juste ajouter la lumière au PCR sans laboratoire - © Cornell University

Juste ajouter la lumière au PCR sans laboratoire – © Cornell University

La puissance du soleil pourrait déclencher une révolution médicale. Un dispositif peut diagnostiquer des maladies en utilisant rien de plus que : un smartphone, la lumière du soleil et un échantillon minuscule d’ADN.

Le KS-Detect, construit par les ingénieurs de l’Université Cornell à New York, sera utilisé pour diagnostiquer le sarcome de Kaposi – le cancer lié au sida qui a tué le personnage de Tom Hanks dans le film Philadelphia.

Li Jiang et son collègue David Erickson sont en train de tester le KS-Detect en Ouganda, en partenariat avec l’Université de Makerere à Kampala.

Le sarcome de Kaposi est une des formes les plus courantes de cancer à travers l’Afrique subsaharienne. Il est causé par un virus de l’herpès qui évolue à cause de l’affaiblissement des systèmes immunitaires. Il tue entre un 1/5 et 1/3 de ceux qu’il infecte en moins d’un an – et jusqu’à 70% dans les trois ans. Un diagnostic tardif de la maladie est l’un des principaux facteurs contribuant au faible taux de survie.

Le KS-Detect de Cornell vise à changer cette situation.

Un test de la maladie implique l’utilisation d’une réaction en chaîne par polymérase (PCR) pour amplifier des traces de l’ADN du virus de l’herpès en présence d’une amorce. Alors, un peu d’ADN se lie à des séquences cibles pré-sélectionnées et sert de point de départ pour le brin à copier. Ce processus est répété jusqu’à ce qu’il y ait suffisamment de duplication pour s’afficher dans un détecteur. Normalement, de l’électronique de précision est nécessaire pour chauffer et refroidir l’échantillon, et finalement conduire la réaction.


 

Disque de lumière

Le KS-Detect fonctionne sans électricité en utilisant une lentille pour concentrer les rayons du soleil comme un disque de lumière où les bords sont plus frais que le centre. Un long canal microscopique est gravé sur une puce qui est placée sous le disque de lumière. L’échantillon se déplace le long de ce canal de sorte que sa température change par cycles, en alternance entre la chaleur au centre du disque lumineux et les bords frais.

Cela reproduit la PCR. Un colorant appelé SYBR Green brille sous une lumière bleue si l’ADN amplifié à partir du virus de l’herpès est détecté. Un smartphone contrôle la puce pour enfin lire les résultats.

« Nous avons pensé pourquoi ne pas aller à la source et utiliser directement la lumière en chaleur, sans utiliser l’électricité ? », a exprimé Jiang. « Cela nous permet d’enlever un grand nombre de composants dont vous pourriez avoir besoin dans la PCR normale ».

Francis Moussy de l’Organisation mondiale de la Santé à Genève, en Suisse, est impressionné. Avec un tel appareil, les personnes peuvent être testées où qu’ils vivent. « Il est très important d’apporter un diagnostic aux patients au lieu de les faire voyager », a-t-il dit.

Moussy, qui travaille sur de nouveaux types de technologies de diagnostic médical pour l’OMS, approuve le dispositif des chercheurs dans l’objectif s’il peut être adapté pour détecter d’autres maladies.

Tout ce qui est nécessaire est de modifier les amorces de telle sorte que différents types d’ADN puissent être amplifiés. « La PCR est utilisée pour la détection de la tuberculose [et] peut être utilisée pour de nombreuses maladies non transmissibles. C’est un outil qui devient de plus en plus utile ».

 

L’urine pour détecter un cancer ?

Un diagnostic clair - © Andrew Warren

Un diagnostic clair – © Andrew Warren

Une bande de papier peut échantillonner l’urine pour trouver des signes de tumeurs dans le corps. La bande de détection de cancer pourrait un jour rendre plus simple et plus abordable la détection de certains cancers à un stade précoce.

« Quelque chose que je pense que c’est vraiment choquant, c’est la prévalence du cancer et des maladies cardiovasculaires à la fois dans les pays développés et les pays en développement », a expliqué Andrew Warren, un étudiant de troisième cycle de l’Institut de Technologie du Massachusetts qui a dirigé l’équipe de chercheurs pour développer le test. « Les diagnostics sont vraiment un excellent moyen d’aider un grand nombre de personnes le plus rapidement possible ».

Contrairement aux infections transmissibles telles que le VIH et la tuberculose, les signaux provenant des protéines tumorales sont difficiles à détecter. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont créé des biomarqueurs à l’échelle nanométrique qui peuvent être injectés dans la circulation sanguine.

Chaque marqueur est conçu pour interagir avec des protéines spécifiques qui sont produites par les cellules cancéreuses. Lorsque les deux se rencontrent, les protéines sectionnent de petits fragments du marqueur. Ces fragments finissent par trouver leur chemin dans l’urine.

Le test fonctionne comme un test de grossesse – une personne urine sur une bande de papier couché avec des anticorps qui peuvent détecter les fragments de marqueurs. Si les fragments sont présents, le papier affiche une ligne indiquant la présence d’un tissu cancéreux dans le corps. Au total, le processus prend environ une heure.

 

Des solutions créatives

La recherche, publiée cette semaine dans la revue PNAS (DOI: 10.1073/pnas.1314651111), montre que la bande était capable de détecter le cancer du côlon, ainsi que des caillots de sang – qui peuvent être un signe de problèmes cardio-vasculaires – dans un groupe de souris. Warren a souligné qu’ils peuvent développer plusieurs biomarqueurs pour cibler d’autres types de cancer. L’équipe prévoit de lancer une entreprise en vue de commercialiser le test pour une utilisation chez l’homme.

La nécessité de la technologie médicale abordable dans les pays pauvres a inspiré un certain nombre de dispositifs inhabituels, comme les tests d’ADN à énergie solaire vu plus haut pour les signes spécifiques d’un cancer, et les microscopes à base de papier. Le test du cancer par bande de papier est un autre exemple d’une solution créative à un problème important, a tenu à soutenir Lina Nilsson, ingénieure à l’Université de Californie, à Berkeley.

Mais même avec des outils de diagnostic bon marché, beaucoup de gens n’auront pas toujours accès à un traitement adéquat. « Il ya quelque chose de très injuste et inquiétant si nous sommes en mesure de dire aux gens qu’ils peuvent avoir des maladies graves et qu’il n’y a rien qui puisse être fait à ce sujet », s’est enquit Nilsson. « Si nous poussons des diagnostics, alors la capacité de traiter doit également être aux mêmes endroits ».


Citations de New Scientist [1], [2].
Crédit image À-la-Une : © Inconnu

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Sébastien BAGES
About the author

Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

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