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La peau modifiée par des gènes pourrait être son propre capteur de glycémie
Les diabétiques pourraient finalement avoir des capteurs de glucose intégrés dans leur corps. 3 octobre 2017
Image reproduite avec l'aimable autorisation de Xiaoyang Wu
Pour les diabétiques, les piqûres incessantes du doigt pour obtenir une goutte de sang et mesurer son taux de glucose sont une gêne. Mais c'est aussi essentiel. Une glycémie déséquilibrée peut être mortelle.
C'est pourquoi les ingénieurs ont essayé pendant des décennies de créer un capteur de glucose non invasif, mais en développer un s'est avéré difficile. Il n'est tout simplement pas possible de mesurer avec précision les niveaux de sucre à travers la peau.
Alors pourquoi ne pas plutôt repenser le corps d'une personne pour faire la mesure à la place ? C'est la brillante idée qu'ont eue Xiaoyang Wu et ses collègues du département Ben May de recherche sur le cancer de l'Université de Chicago.
Dans un mashup fascinant de technologies, l'équipe de Chicago affirme avoir modifié génétiquement des cellules de la peau d'une souris et les avoir transformées en un détecteur de glucose qui, une fois greffé sur les animaux, fonctionne tout le temps et n'a pas besoin de pile.
C'est la première fois que la peau vivante est transformée en capteur, dit Wu, ajoutant qu'une technologie basée sur la peau aurait beaucoup d'avantages par rapport aux piqûres au doigt ou même aux moniteurs continus que certains diabétiques utilisent.
La peau est l'un des plus grands organes du corps, soulignent Wu et ses collègues dans leur rapport , paru la semaine dernière sur le site d'édition bioRxiv. La peau est facile à saisir et, disent-ils, facile à enlever plus tard si les choses tournent mal.
Pour réaliser leur invention biologique, Wu et son équipe ont d'abord prélevé sur des souris certaines des cellules souches dont le travail consiste à fabriquer une nouvelle peau. Ensuite, ils ont utilisé la technique d'édition de gènes CRISPR pour créer leur détecteur de glucose intégré. Cela impliquait d'ajouter un gène de E. coli bactérie dont le produit est une protéine qui adhère aux molécules de sucre.
Ensuite, ils ont ajouté de l'ADN qui produit deux molécules fluorescentes. De cette façon, lorsque le E. coli La protéine adhère au sucre et change de forme, elle rapproche ou éloigne les molécules fluorescentes, générant un signal que l'équipe de Wu pourrait voir à l'aide d'un microscope.
Tout cela a été fait dans une boîte de laboratoire. Ensuite, l'équipe a testé si les cellules sensibles au glucose pouvaient être incorporées dans le corps d'une souris en greffant les patchs cutanés modifiés sur leur dos. Lorsque des souris laissées affamées ont soudainement reçu une forte dose de sucre, dit Wu, les cellules ont réagi en 30 secondes. Mesurer le glucose de cette façon était tout aussi précis qu'un test sanguin, qu'ils ont également essayé.
La technologie indique une utilisation totalement nouvelle et inattendue de la thérapie génique. Mais avant qu'une personne ne reçoive un capteur CRISPR dans le bras, la technologie nécessitera quelques ajustements. En effet, pour lire la peau éclatante de ses souris, Wu a dû l'éclairer avec un laser et regarder à travers un microscope de laboratoire haut de gamme.
Ce serait difficile pour les humains, admet Wu. Le chercheur dit qu'il a des idées pour une approche qui pourrait fonctionner chez les gens, mais comme il pourrait déposer un brevet et créer une entreprise, il n'est pas prêt à le révéler.
Une chose qui est déjà claire, c'est que vous pourriez ne pas vous contenter de transformer la peau en capteur - vous pourriez concevoir les mêmes cellules pour créer également des médicaments pour traiter le diabète. L'équipe de Wu a récemment développé un traitement de thérapie génique qui fait perdre du poids aux souris (voir Cinq façons d'obtenir CRISPR dans le corps). Il dit que la combinaison de leur capteur de glucose basé sur la peau avec cette thérapie génique pourrait créer une forme vivante en boucle fermée pour contrôler le diabète.
Notre étude dévoile le potentiel tentant de la thérapie génique cutanée pour diverses applications cliniques à l'avenir, écrit Wu.