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Le Spit Sensor détecte le cancer de la bouche
Pour la première fois, un capteur optique, développé par des chercheurs de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA), peut mesurer les protéines de la salive liées au cancer de la bouche. L'appareil est très sensible, permettant aux médecins et aux dentistes de détecter la maladie à un stade précoce, lorsque les taux de survie des patients sont élevés.
Analyse du crachat : Leyla Sabet, membre de l'équipe de recherche de l'UCLA qui a construit le nouveau capteur optique de protéines, est assise devant l'appareil. Basé sur un microscope confocal, le système ultrasensible est utilisé par les chercheurs pour détecter des biomarqueurs dans des échantillons de salive liés au cancer de la bouche.
Les chercheurs travaillent actuellement avec le National Institute of Health (NIH) pour pousser la technologie à des tests cliniques afin qu'elle puisse être développée en un appareil pouvant être utilisé dans les cabinets dentaires. Chih-Ming Ho , scientifique à l'UCLA et chercheur principal du capteur, affirme qu'il s'agit d'un instrument polyvalent et qu'il peut être utilisé pour détecter d'autres biomarqueurs spécifiques à la maladie.
Lorsque le cancer de la bouche est identifié à ses débuts, le taux de survie des patients atteint près de 90 %, contre 50 % lorsque la maladie est avancée, selon Carter Van Waes , chef du service de chirurgie de la tête et du cou à l'Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication (NIDCD). La Société américaine du cancer estimations qu'il y aura 35 310 nouveaux cas de cancer de la bouche aux États-Unis en 2008. Les premières formes sont difficiles à détecter simplement par un examen visuel de la bouche, dit Van Waes, donc les médecins doivent soit effectuer une biopsie - retirer le tissu pour le test - ou analyser les protéines dans le sang.
Détecter les biomarqueurs du cancer dans la salive serait un test beaucoup plus facile à réaliser, mais il est aussi techniquement plus difficile : les marqueurs protéiques sont plus difficiles à repérer dans la salive que dans le sang. Pour créer le capteur ultrasensible, les chercheurs ont commencé avec un substrat de verre recouvert d'une protéine appelée streptavidine qui permet à d'autres biomolécules de se lier au substrat et les unes aux autres. Les chercheurs ont ensuite ajouté une molécule qui capterait et lierait le biomarqueur du cancer, une protéine de la salive appelée IL-8, dont des recherches antérieures ont prouvé qu'elle était liée au cancer de la bouche. Ils ont également ajouté des molécules conçues pour maintenir la surface du verre exempte d'autres protéines qui pourraient brouiller la détection du biomarqueur. Pour visualiser les molécules cibles, l'équipe de Ho a ensuite ajouté un ensemble de protéines marquées par fluorescence conçues pour se fixer aux marqueurs IL-8 capturés.
Parce que la salive a une concentration de protéines plus faible que le sang, l'équipe avait besoin d'une méthode très sensible pour détecter les protéines marquées parmi le bruit de fond, les molécules parasites dans la salive qui émettent également une fluorescence. Les chercheurs ont donc utilisé un microscope confocal – un système d'imagerie qui utilise un laser pour collecter la lumière générée à partir d'un échantillon – pour analyser la salive. Ho et son équipe ont découvert que la concentration de la lumière laser sur une partie spécifique de l'échantillon entraînait un rapport signal/bruit plus élevé, leur permettant de détecter des concentrations plus faibles du biomarqueur du cancer.
En effet, dit Ho, l'appareil est 100 fois plus sensible que la technique standard de détection de protéines, ELISA. Un processus plus étendu et invasif, ELISA nécessite que les protéines soient purifiées du sang avant le test.
Le microscope confocal est un système d'imagerie sophistiqué au cœur du travail des chercheurs de l'UCLA et ce qui a finalement conduit à l'amélioration de la détection, explique John McDevitt , professeur de chimie à l'Université du Texas, qui travaille également dans le diagnostic salivaire . Le principal défi auquel est maintenant confronté le groupe UCLA est de savoir comment utiliser cette technique en dehors d'un laboratoire, dit-il.
Les chercheurs de l'UCLA ont testé le capteur optique de protéines sur 40 patients – 20 sujets sains et 20 personnes atteintes d'un cancer de la bouche. Les résultats se sont avérés exacts à 95%, dit Ho. L'étude a été publiée en ligne dans la revue internationale Biocapteurs et bioélectronique .
Le nouveau capteur est une étape majeure dans le diagnostic salivaire, un domaine qui est examiné très attentivement pour voir où il pourrait être préférable d'utiliser la salive que le sang, dit Spencer Redding , président du département des sciences du diagnostic dentaire au Centre des sciences de la santé de l'Université du Texas, à San Antonio, qui travaille avec McDevitt. D'autres applications possibles de cette technologie incluent la détection des maladies cardiaques, des maladies infectieuses et de l'asthme, explique Redding.