Ver à micropuce, sentir « l’encens » pour identifier le cancer du poumon

Dans la nouvelle de Liu Cixin "Il était une fois dans le Crétacé", les dinosaures et les fourmis, deux animaux avec d'énormes différences de taille, ont un cadre relationnel très intéressant : les grands dinosaures ne peuvent pas effectuer d'opérations précises, mais les petites fourmis sont faciles à faire.

Pour les humains, ils utilisent toujours les capacités innées des autres créatures pour compenser leurs propres déficiences. Par exemple, nous utiliserons l'excellent sens de l'odorat des chiens pour détecter les objets dangereux tels que les produits inflammables et explosifs, les drogues, et certains chiens peuvent même sentir le cancer après avoir été dressés.

Le cancer est une maladie que les gens sentent. Selon l'Organisation mondiale de la santé, le cancer est l'une des principales causes de décès dans le monde. En 2020, près de 10 millions de décès (soit près d'un sur six) seront causés par le cancer.

Les données peuvent sembler désastreuses, mais de nombreux cancers sont curables s'ils sont détectés tôt et traités efficacement. La détection précoce permet un traitement précoce, ce qui augmente considérablement la probabilité de survie, tout en réduisant la morbidité et les coûts de traitement, améliorant ainsi la vie des patients atteints de cancer.

Cependant, la détection précoce du cancer n'est pas si facile.Il y a un affichage anthropomorphique dans l'animation « Cellule au travail ». Les cellules cancéreuses se « camouflent » parfois comme des cellules normales pour éviter la surveillance du système immunitaire.

Et ce que le système immunitaire manque, le ver pourrait être capable de le faire. Une équipe de chercheurs a découvert en laboratoire qu'un organisme simple, le ver C. elegans, peut suivre les traces olfactives et se tortiller vers les cellules cancéreuses.

Ils ont donc développé un appareil qui utilise de minuscules vers pour détecter les cellules cancéreuses du poumon, qu'ils présenteront à la réunion de printemps 2022 de l'American Chemical Society (ACS), dans l'espoir qu'il pourrait un jour aider les médecins à diagnostiquer le cancer de manière non invasive à un stade précoce.

Les médecins diagnostiquent actuellement le cancer du poumon par des tests d'imagerie ou des biopsies, mais ces méthodes ont du mal à détecter les tumeurs à un stade précoce. Bien que les chiens puissent être entraînés à détecter le cancer, leur utilisation en laboratoire est limitée. Ils ont donc essayé d'utiliser des nématodes du sol, C. elegans, qui sont attirés ou repoussés par certaines odeurs.

Les chercheurs ont fabriqué une puce en élastomère de polydiméthylsiloxane, en ajoutant du milieu de culture de cellules cancéreuses du poumon à une extrémité de la puce et du milieu de fibroblastes pulmonaires normaux à l'autre extrémité. Après avoir placé les vers dans la chambre centrale pendant une heure, ils ont observé plus de vers rampant vers le milieu du cancer du poumon que vers le milieu normal.

En revanche, cependant, les vers avec des mutations dans un gène de récepteur olfactif appelé odr-3 n'ont pas présenté ce comportement préférentiel.

Dans d'autres études utilisant des "vers sur une puce", les chercheurs ont identifié des molécules odorantes spécifiques qui attirent C. elegans vers les cellules cancéreuses du poumon, dont l'une est la volatilisation du parfum floral "2-éthyl-1-hexanol" Composés organiques sexuels , les chercheurs supposent que leur odeur pourrait ressembler à celle de la nourriture préférée des nématodes.

Sur la base de ces tests, les chercheurs ont estimé que l'appareil était efficace à environ 70 % pour détecter les cellules cancéreuses dans des milieux de culture cellulaire dilués. Ils espèrent également améliorer la précision et la sensibilité de cette méthode en utilisant des vers préalablement exposés à des milieux de cellules cancéreuses, optimisant ainsi les « vers sur puce » pour la détection de cellules cancéreuses pulmonaires en culture.

Ils prévoient également de tester la faisabilité de l'utilisation de l'urine, de la salive et même de l'air expiré humain. En collaboration avec des médecins, il prévoit également de tester l'appareil dans d'autres cancers pour voir si l'approche peut aider à diagnostiquer les patients à un stade précoce.

En fait, il n'y a pas que les vers : une équipe de recherche française a récemment mis au point une méthode pour entraîner les fourmis à détecter les cellules cancéreuses. Les chercheurs ont effectué des tests préliminaires sur deux types de cellules cancéreuses du sein en utilisant une fourmi appelée Formica fusca (fourmi Silkwood).

En seulement trois essais de formation, les chercheurs ont pu apprendre efficacement aux fourmis à faire la distinction entre les cellules cancéreuses et non cancéreuses avec une précision similaire à celle d'une étude de détection du cancer utilisant des chiens. Mais le temps d'entraînement et le coût d'entretien des fourmis sont inférieurs (environ 30 minutes, alors que les chiens ont besoin de 6 à 12 mois), c'est donc plus "rentable" que les tests avec des chiens.

Bien sûr, qu'il s'agisse d'utiliser des fourmis ou des vers à puce pour détecter le cancer, la recherche actuelle en est encore au stade préliminaire et il reste encore un long chemin à parcourir avant qu'elle ne puisse être appliquée dans la pratique. Nous espérons naturellement qu'une méthode aussi peu coûteuse et efficace pourra être mise au point le plus rapidement possible, afin que davantage de vies "attaquées" par le cancer puissent être sauvées.

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