Le laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), appartenant au CNRS, a développé un outil permettant de caractériser l'ADN circulant dans le sang de manière très sensible. Cette technologie, nommée BIABooster, a fait l'objet d'une publication dans « Analytical Chemistry ».
« À notre connaissance, il s'agit actuellement de la technologie la plus performante dans le monde », avance Aurélien Bancaud, chercheur en sciences de l'ingénieur au LAAS-CNRS qui a développé ce dispositif. Mis au point en 2012 et breveté en 2014, BIABooster a été automatisé par la société Picometrics « afin de passer d'un outil de laboratoire à un outil professionnel », explique le chercheur.
Une sensibilité de 10 fg/μL obtenue en 20 minutes
En moins de 22 minutes, cet outil permet d'obtenir la concentration totale et le profil de taille de l'ADN circulant avec des précisions de 20% et 3 % respectivement. BiaBooster offre ainsi une sensibilité de 10 fg/μL. Le protocole, automatisé, est basé sur l'électrophorèse et comprend deux capillaires de diamètres différents. Les étapes de concentration et de séparation sont réalisées « en ligne » (avec un seul instrument et sans intervention de l'opérateur). « Il ne s'agit pas de séquençage, notre technologie ne permet pas une sélectivité vis-à-vis de l'ADN tumoral, mais d'étudier le profil de l'ADN circulant », précise Aurélien Bancaud.
Afin de montrer l'intérêt potentiel de BIABooster en pratique clinique, les chercheurs ont analysé des échantillons de plasma purifié de patients provenant de l'AP-HP (14 échantillons de patients atteints de cancer colorectal et 9 de patients sains) et de l'AP-HM (33 échantillons de patients atteints de cancer bronchique non à petites cellules, 32 échantillons de patients atteints de mélanome, 3 échantillons de patients atteints de cancer de la prostate et 9 de patients sains).
Les résultats confirment une tendance déjà connue : il y a moins d'ADN circulant chez des individus sains par rapport à des patients atteints de cancer. « En cas d'activité sportive par exemple, nous avons tendance à avoir beaucoup d'ADN dans le sang, car les cellules meurent et relarguent leur ADN dans la voie générale, avant élimination par les reins au bout d'une dizaine de minutes. Lors d'une activité métabolique plus intense, comme dans le cas d'une tumeur, les cellules relarguent également plus d'ADN dans le sang », ajoute Aurélien Bancaud. BIABooster permet de de mieux caractériser l'ADN circulant afin de faire la distinction entre ces cas de figure.
Fractions de faible poids moléculaire : un biomarqueur potentiel
« Nous avons constaté que l'ADN de haut poids moléculaire est plus présent dans les échantillons les plus dilués en ADN circulant. En d'autres termes, l'ADN tumoral est plus fragmenté », indique le chercheur. Les fractions de faible poids moléculaire représentent ainsi un biomarqueur potentiel pour distinguer sujets sains et patients atteints de certains cancers. Toutefois, si les résultats sont parlants pour les cancers colorectaux et les cancers bronchiques non à petites cellules, ce n'est pas le cas pour les autres types de cancers : concernant le mélanome, il n'y a pas eu de différence significative observée et pour le cancer de la prostate, le nombre d'échantillons était trop faible.
À noter que les chercheurs ont vérifié que leurs résultats étaient cohérents avec ceux obtenus avec la PCR.
« Notre objectif est de déployer des tests simples et peu coûteux dans l'idée de réaliser un suivi longitudinal des patients atteints de cancer sur la base d'une simple prise de sang », indique Aurélien Bancaud. Toutefois, il reste modeste : « cette étude présente un outil puissant avec une application qui nous semble intéressante, mais des études cliniques sur une cohorte plus importante de patients sont essentielles pour montrer un réel intérêt clinique. Est-ce que cet outil donnera une information suffisante aux cliniciens ? Pour l'instant, nous ne pouvons pas répondre ».
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