DE NOUVELLES NANOPARTICULES Aident à détecter les cancers du tissu adipeux

Les chercheurs ont mis au point une nouvelle forme de nanoparticule et une technique d'imagerie associée, capables de détecter de multiples biomarqueurs de maladies, notamment ceux du cancer du sein, trouvés dans les tissus profonds du corps.

Rapportée dans la revue scientifique «Nature Nanotechnology», cette recherche ouvre une nouvelle voie dans le diagnostic des maladies peu invasives et pourrait être largement utilisée pour la recherche biomédicale et les applications cliniques.

"L'auteur de la recherche, Dr Yiqing Lu, du Centre d'excellence ARC pour la nanophotographie biologique (CNBP) de l'Université Macquarie, déclare que l'utilisation de nanoparticules pour la bioimagerie de maladies est un domaine scientifique passionnant et rapide. .

"Des nanoparticules spécialement conçues peuvent être placées dans des échantillons biologiques ou injectées dans des sites spécifiques du corps, puis" excitées "par une lumière introduite telle que celle d'un laser ou d'une fibre optique.

"Les biomarqueurs de maladies ciblés par ces nanoparticules se révèlent alors en émettant leurs propres signatures de longueurs d'ondes spécifiques pouvant être identifiées et imagées."

Cependant, une limitation majeure est que seul un seul biomarqueur de maladie à la fois peut être distingué et quantifié dans le corps en utilisant ce type de technique de détection.

"La détection de multiples biomarqueurs (connus sous le nom de multiplexage) dans le corps a constitué un défi majeur pour les chercheurs", a déclaré le Dr Lu.

"L'environnement tissulaire est extrêmement complexe d'éléments absorbant et diffusant la lumière tels que le sang, les muscles et le cartilage. Et l'introduction de plusieurs nanoparticules sur un site, fonctionnant à plusieurs longueurs d'onde pour détecter plusieurs biomarqueurs, produit trop d'interférences. Il est extrêmement difficile de déterminer avec précision si une gamme de biomarqueurs de maladies est présente. "

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Ce que le Dr Lu et l'équipe de recherche ont fait pour résoudre ce problème a été de concevoir des nanoparticules innovantes émettant de la lumière à la même fréquence (lumière proche infrarouge) mais pouvant être codées pour émettre de la lumière de temps (de l'ordre de la microseconde à la milliseconde).

"La durée de l'émission de lumière et la réaction du biomarqueur à cette quantité de lumière chronométrée (appelée durée de vie de luminescence) produisent une signature moléculaire clairement identifiable", explique-t-il.

"Des biomarqueurs de maladies multiples peuvent être clairement identifiés et imagés sur la base de cette approche car il n'y a pas de longueurs d'onde se chevauchant interférant avec la lecture."

"Ceci permet une imagerie biomédicale optique à contraste élevé capable de détecter plusieurs biomarqueurs de maladies à la fois", explique le Dr Lu.

Les nanoparticules innovantes ont permis de détecter de multiples formes de tumeurs du cancer du sein chez la souris.

«Nous sommes extrêmement excités par ce travail», déclare le professeur Fan Zhang de l’Université de Fudan (Chine) et co-auteur principal de la publication de recherche.

"Nous avons pu détecter et identifier avec succès des biomarqueurs clés pour un certain nombre de sous-types différents de cancer du sein."

"Cette technique a le potentiel de fournir une méthode peu invasive pour déterminer la présence d'un cancer du sein, ainsi que la forme du cancer du sein, sans qu'il soit nécessaire de prélever des échantillons de tissus par biopsie."

"En fin de compte, nos nouvelles nanoparticules permettront une évaluation quantitative pour un large éventail de biomarqueurs de maladies et de cancers, à un moment donné. La technique pourra être utilisée pour le dépistage précoce de la maladie et potentiellement utilisée en thérapie intégrée », explique le professeur Fan Zhang.

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Le professeur Jim Piper, chef de file du CNBP à l'Université Macquarie et également auteur du document, est également optimiste quant aux résultats obtenus.

"Il s'agit d'une avancée majeure dans un effort à long terme de notre centre de l'Université Macquarie pour développer des techniques innovantes de détection simultanée de plusieurs marqueurs de maladies chez l'homme et l'animal", explique-t-il.

«Les prochaines étapes de notre collaboration de recherche consistent à affiner davantage les nanoparticules, à examiner les problèmes liés au déploiement clinique de la technologie et à explorer d’autres applications et domaines pathologiques dans lesquels cette technique pourrait être utilisée.

Rapportée dans la prestigieuse revue 'Nature Nanotechnology', l'équipe internationale de chercheurs participant à l'étude est basée au Centre d'excellence ARC pour la nanophotographie biologique (CNBP), Université Macquarie et Université Fudan (Chine).

L'ouvrage est une extension de la recherche antérieure en imagerie par nanoparticules entreprise par le Dr Lu à l'Université Macquarie, qui a obtenu un brevet aux États-Unis et en Chine et qui a déjà été concédé sous licence à des partenaires commerciaux.

Université Macquarie

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