Détecter les cellules tumorales sans marqueur
Des cellules cancéreuses isolées se détachent de la tumeur et se dispersent dans le corps via le flux sanguin. Une détection précoce de ces cellules circulantes peut aider les médecins à intervenir à temps et à réduire le risque de dissémination du cancer. Stavros Stavrakis présente une méthode de diagnostic prometteuse.
Stavros, pourquoi est-il difficile de détecter les cellules tumorales circulantes ?
C'est le problème de l'aiguille dans la botte de foin. Les cellules tumorales se propagent par le biais du flux sanguin. Une concentration typique est d'une cellule tumorale dans un millilitre de sang - mais à c?té de cela, il y a encore 100 millions de globules rouges, un million de globules blancs et d'autres composants qui brouillent une mesure. Pour détecter les cellules tumorales, nous devons soit nettoyer l'échantillon, soit travailler à un débit ultra-rapide - ou les deux.
Tu résous le problème avec un nouveau composant microfluidique. Peux-tu nous en dire plus sur ton approche ?
Les composants microfluidiques sont souvent appelés technologie de laboratoire sur puce. Tout est miniaturisé. Les échantillons liquides passent par des capillaires microscopiques qui sont fonctionnalisés selon les besoins. L'avantage est le faible volume d'échantillon nécessaire pour remplir les puces.
Nous avons déposé une demande de brevet pour un composant microfluidique qui mesure la taille et la déformabilité des cellules. Les cellules cancéreuses peuvent en effet être reconnues à leur déformabilité. La paroi cellulaire est moins rigide que celle des cellules saines. Cela signifie que les cellules cancéreuses se déforment davantage sous la pression.
Comment mesures-tu la déformabilité avec ton composant microfluidique ?
Nous faisons passer les cellules dans un canal microfluidique qui se rétrécit jusqu'à 15 micromètres. Dans le segment de canal rétréci, le flux de liquide s'accélère et les cellules sont étirées dans le sens du flux. On observe un rapport caractéristique entre la taille et la déformation en fonction du type de cellule. Nous identifions les cellules cancéreuses à l'aide de ce rapport. Un marquage supplémentaire des cellules cancéreuses, par exemple par un marqueur fluorescent, n'est pas nécessaire.
Et le secret du débit ultra-rapide ?
Par principe, nous réduisons les frottements, évitons les obstructions et parallélisons le processus. De cette manière, nous mesurons 100'000 cellules par seconde, ce qui est deux ordres de grandeur plus rapide que l'état actuel de la technique. Ce débit rapide nous permet de détecter les événements rares comme les cellules cancéreuses circulantes.
Quand votre technologie sera-t-elle disponible pour les cliniques ?
Nous avons déjà entamé une collaboration avec l'H?pital universitaire de Zurich, qui va dans le même sens. Nous y optimisons notre composant pour la mesure des cellules B. Il s'agit d'une sous-catégorie de globules blancs. Il s'agit de diagnostiquer la leucémie lymphatique chronique.
Contact/Liens :
https://www.demellogroup.ethz.ch/
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""Appliquer le principe du papillon" : /en/news-and-events/eth-news/news/2022/02/applying-the-butterfly-principle.html
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