Un microdispositif au point d’intervention pour un diagnostic précis du cancer
Des preuves solides attestent que de nombreux cancers contiennent une petite population de cellules souches cancéreuses responsables de l’apparition de la tumeur, de la rechute et de la résistance au traitement. Ces cellules semblent également avoir la capacité de migrer vers des sites distants et de provoquer des métastases. Toutefois, les méthodes utilisées pour détecter les cellules souches cancéreuses et les incorporer dans le diagnostic de routine du cancer ou pour surveiller la réponse au traitement restent laborieuses.
Un appareil portable pour détecter les biomarqueurs liés au cancer
Le projet BIOCDx, financé par l’UE, a mis au point un dispositif ultra-sensible utilisé au d’intervention pour mesurer les biomarqueurs du cancer dans les échantillons de sang complets. «Notre objectif était de générer un outil robuste pour disposer d’un diagnostic rapide du cancer qui faciliterait de meilleures décisions cliniques», explique la coordinatrice du projet Ioanna Zergioti. Le dispositif intègre une cartouche microfluidique permettant de filtrer les échantillons sanguins vers le plasma et de sélectionner puis de transférer des quantités infimes d’échantillon vers l’unité de détection. La détection des biomarqueurs de protéines en circulation est effectuée par un essai biologique en sandwich qui utilise des nanoparticules pour améliorer le signal optique de détection. L’utilisation d’éléments photoniques ultrasensibles permet de multiplier par 100 la sensibilité par rapport aux technologies actuelles. En outre, la miniaturisation du capteur permet le développement d’un appareil portable utilisable sur le lieu d’intervention (PoC). Le dispositif BIOCDx est configuré pour détecter le facteur de transcription spécifique aux cellules souches cancéreuses TWIST1, qui joue un rôle dans les métastases cancéreuses. TWIST1 contrôle l’expression de la protéine de circulation sanguine périostine et de la protéine activatrice de la procollagène C-protéinase (PCOLCE), toutes deux considérées comme étant impliquées dans le développement et la progression de la tumeur. Les différentes plateformes sont intégrées dans un appareil portable et ont été testées à partir d’échantillons de sang et de plasma provenant de patients atteints d’un cancer du sein ou de la prostate ainsi que de volontaires sains. Un avantage supplémentaire est que le dispositif BIOCDx peut être adapté pour permettre le diagnostic d’autres maladies.
Renforcer le leadership technologique industriel en Europe
«BIOCDx était un effort de l’industrie qui a réuni des acteurs clés des domaines des capteurs, de la microfluidique, des dispositifs et systèmes médicaux intelligents, ainsi que des produits biopharmaceutiques», souligne Ioanna Zergioti. Les PME participantes ont infusé leur savoir-faire et leur expérience dans les principaux composants et innovations de la technologie BIOCDx. La collaboration multidisciplinaire du projet BIOCDx a donné naissance à une nouvelle génération de dispositifs médicaux intelligents dotés de fonctionnalités comparables aux équipements hospitaliers hautement spécialisés existants. Ces systèmes intelligents miniaturisés offrent également des améliorations significatives en termes de taille, de coût et d’accessibilité, de fiabilité et de robustesse, de faible consommation d’énergie et d’acceptabilité par l’utilisateur. BIOCDx a également contribué au renforcement de la position et de la compétitivité de l’Europe dans la fabrication de systèmes intelligents miniaturisés. Les connaissances technologiques acquises au cours du projet ont conduit à la création de la société dérivée PhosPrint qui concevra et développera des systèmes de bio-impression laser de haute qualité. En outre, LioniX International s’est associée à d’autres entreprises de l’UE pour développer des plateformes de diagnostic de détection du cancer dans l’urine, et cette même société travaille également sur un instrument commercial au point d’intervention pour le diagnostic du coronavirus. Selon Ioanna Zergioti: «Nous avons démontré que la coopération entre les universités, les entreprises de haute technologie et les partenaires industriels est susceptible de donner naissance à des systèmes intégrés à fort potentiel commercial.»
Mots‑clés
BIOCDx, cellule souche cancéreuse, point d’intervention, biomarqueur du cancer, TWIST1, périostine, PCOLCE
