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Titel:
Une nouvelle nanotechnologie pour diagnostiquer le cancer plus tôt
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Beschreibung:
Et si un système de dépistage du cancer était disponible dans chaque maison? Le chercheur Joshua Smith est entrain de développer une nano-biotechnologie « alerte cancer » qui permet d'analyser la présence de maladies grâce à des biomarqueurs appelés exosomes. Au cours de cette présentation visionnaire, il partage son rêve et explique comment nous pourrions révolutionner le dépistage du cancer et ainsi sauver des vies.
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Sprecher:
Joshua Smith
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« Vous avez un cancer. »
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Malheureusement, près de 40% d'entre nous
entendrons un jour cette phrase
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et la moitié ne survivrons pas.
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Cela signifie que, dans votre entourage,
deux personnes sur cinq
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seront touchées par une forme de cancer,
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et une mourra.
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En plus des douleurs,
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aux États-Unis, près d'un tiers
des personnes survivant à un cancer
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seront endettées après le traitement.
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Ces personnes ont 2,5 fois
plus de risques de faire faillite
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que celles qui n'ont pas de cancer.
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Cette maladie est omniprésente.
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Elle est fatigante émotionnellement
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et, pour beaucoup,
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destructrice financièrement.
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Mais l'annonce d'un cancer ne devrait pas
être une condamnation à mort.
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Diagnostiquer un cancer assez tôt,
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dès son apparition,
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est un des facteurs critiques
d'amélioration des différents traitements,
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réduction des conséquences émotionnelles
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et diminution du coût de ces traitements.
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Plus important encore,
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le diagnostic précoce
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- un des buts premiers de ma recherche -
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augmente grandement vos chances de survie.
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Analysons le cas
du cancer du sein par exemple.
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On voit que les patients
diagnostiqués et traités à la phase 1
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ont une chance de survie
à 5 ans de presque 100%.
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Le taux atteint les 22%
s'ils sont traités à la phase 4.
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C'est pareil pour le cancer colorectal
et le cancer des ovaires.
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Nous savons tous
qu'un diagnostic précoce et exact
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est essentiel à la survie.
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Le problème est que beaucoup des outils
de diagnostic sont invasifs,
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coûteux,
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souvent peu précis
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et il faut un temps fou
pour obtenir les résultats.
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Encore pire,
pour certains types de cancers,
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comme le cancer des ovaires,
du foie ou du pancréas,
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il n'existe pas de bonnes
techniques de dépistage.
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Il faut souvent attendre l'apparition
des symptômes physiques,
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qui sont des indicateurs
d'un cancer déjà très avancé.
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Comme une tornade qui frappe
une zone sans système d'alerte,
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il est impossible prévenir
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un danger qui est déjà présent.
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Cela réduit grandement
vos chances de survie.
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L'accès régulier
à des méthodes de dépistage
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qui soient abordables, non invasives,
qui donnent des résultats plus rapidement
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serait une arme merveilleuse
pour lutter contre le cancer.
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Un diagnostic précoce permettrait
de se battre contre la maladie
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plutôt que de suivre
son impitoyable progression.
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Et c'est exactement ce que je fais.
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Depuis trois ans,
je développe des technologies
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qui pourraient aider les médécins
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à diagnostiquer le cancer
rapidement, dès son apparition.
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Je suis animé par une véritable
curiosité scientifique
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et une envie de changer les choses.
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Mais, l'année dernière,
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ce combat est devenu bien plus personnel
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quand ma femme a été atteinte
d'un cancer du sein.
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Cette expérience a ajouté une dimension
émotionnelle profonde et inattendue
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à tous mes efforts.
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Je sais d'expérience à quel point
le traitement est difficile,
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je connais le chaos émotionnel
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que le cancer jette sur la famille
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et dans notre cas, sur nos deux filles.
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Parce qu'il a été diagnostiqué tôt
lors d'une mammographie,
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nous avons pu nous concentrer
sur les traitements
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contre cette tumeur,
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ce qui a confirmé pour moi
l'importance d'un diagnostic précoce.
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Contrairement à d'autres cancers,
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le cancer du sein peut être diagnostiqué
rapidement grâce aux mammographies.
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Cependant, tout le monde ne le fait pas
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et certaines ont le cancer
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avant l'âge recommandé
pour une première mammographie.
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Donc des améliorations sont possibles,
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même si des dépistages existent déjà
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et encore plus
quand ils n'existent pas encore.
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Pour les chercheurs,
il est donc indispensable
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de développer des méthodes
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qui permettent un dépistage régulier
pour de nombreux cancers
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beaucoup plus accessible.
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Imaginez que durant
votre contrôle régulier,
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votre médecin puisse prendre
un simple échantillon d'urine,
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ou d'un autre liquide,
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et vous donner les résultats avant même
que vous ne quittiez son bureau.
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Cela pourrait réduire énormément
le nombre de personnes
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qui passent entre les filets
d'un diagnostic précoce du cancer.
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Mon équipe de recherche
d'ingénieurs et de biochimistes
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tente de relever ce défi.
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Nous cherchons des moyens de vérifier
fréquemment l'apparition de cancers
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grâce à un dépistage régulier qui commence
quand une personne est en bonne santé
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et qui permet donc d'arrêter le cancer
dès son apparition,
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avant qu'il ne puisse progresser
au-delà du premier stade.
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La clé dans ce cas
réside dans de petites vésicules,
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de minuscules capsules, appelées exosomes
et envoyées par les cellules.
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Les exosomes sont
des biomarqueurs essentiels.
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Ils permettent de dépister
rapidement le cancer.
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Comme ils sont présents en abondance
dans les fluides de notre corps,
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dont le sang, l'urine et la salive,
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ils sont très intéressants
en termes de biopsies non invasives.
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Il y a juste un problème.
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Pour le moment, il n'existe pas de système
automatique qui permette de trier
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rapidement ces biomarqueurs.
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Nous avons créé une technologie
appelée nano-DLD
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qui est capable de faire ceci :
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isoler de manière automatique les exosomes
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pour aider au dépistage du cancer.
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Les exosomes sont la toute nouvelle arme
de diagnostic rapide
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en termes de biopsie liquide.
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Et ils sont très très petits.
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Ils mesurent entre 30
et 150 nanomètres de diamètre.
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Ils sont si petits
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qu'on en retrouve des millions
dans chaque globule rouge.
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C'est la même différence
qu'entre une balle de golf
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et un grain de sable.
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Avant considérés comme des petites
poubelles pour les déchets des cellules,
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il est aujourd'hui prouvé
que les cellules communiquent
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en produisant et en absorbant ces exosomes
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qui contiennent des récepteurs en surface,
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des protéines
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et d'autres matériels génétiques
issus de leur cellule d'origine.
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Quand ils sont absorbés
par une autre cellule,
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les exosomes partagent leur contenu
avec la cellule qui les accueille.
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Ils peuvent réaliser des changements
capitaux dans le profil génétique --
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parfois positifs,
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et c'est là qu'intervient le cancer,
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parfois négatifs.
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Comme ils sont recouverts du même tissu
que leur cellule d'origine
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et qu'ils contiennent ses informations,
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ils fournissent un aperçu génétique
de la santé de cette cellule
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et de son origine.
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Toutes ces qualités font des exosomes
des messagers précieux
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qui pourraient donner aux médecins
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l'opportunité d'analyser
votre santé au niveau cellulaire.
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Mais, pour un diagnostic précoce,
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il faut fréquemment
intercepter ces messages
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pour déterminer quand les responsables
du cancer dans votre corps
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commencent à se développer.
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C'est la raison pour laquelle
un contrôle régulier est essentiel
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et que nous développons des technologies
pour le rendre possible.
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Alors que le premier dépistage
utilisant les exosomes
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a fait son apparition
sur le marché cette année,
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ce n'est pas encore une option
très courante dans les soins de santé.
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En plus de leur apparition récente,
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les exosomes ne sont pas
encore très répandus
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car il n'existe aucun système
d'isolation automatique des exosomes
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qui rendrait le contrôle régulier
plus économiquement abordable.
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La référence actuelle en matière
d'isolation d'exosomes
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utilise l'ultracentrifugation,
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une technique qui nécessite
un équipement de laboratoire coûteux,
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un technicien expert
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et environ 30 heures
pour analyser un échantillon.
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Nous avons trouvé une nouvelle approche
pour isoler automatiquement les exosomes
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dans un échantillon d'urine.
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Nous utilisons une méthode de séparation
en flux continu sur puce
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appelée déplacement latéral déterminé.
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Et nous l'avons miniaturisé,
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comme le fait si bien l'industrie
des semi-conducteurs depuis 50 ans.
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Nous avons réduit la taille
de cette technologie
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pour passer de l'échelle des microns
à l'échelle nanoscopique.
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Comment est-ce que ça fonctionne ?
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Pour faire court,
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on dispose une séries de petits piliers,
séparés par des espaces nanoscopiques,
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afin de séparer le fluide
en différents courants.
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Les plus grosses nanoparticules,
liées au cancer, sont séparées
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grâce à un procédé de redirection
et les plus petites et plus saines,
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contrairement aux autres,
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peuvent passer en zig-zag
à travers les piliers
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dans la direction du flux.
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Nous parvenons ainsi à séparer totalement
ces deux types de particules.
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Vous pouvez comparer
le processus de séparation
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avec le trafic sur une autoroute
qui se sépare en deux :
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une des routes passe
sous un tunnel assez bas,
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alors que l'autre le contourne.
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Ici, les plus petites voitures
peuvent passer par le tunnel
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alors que les camions, qui transportent
peut-être des matières dangereuses
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sont obligés de prendre l'autre route.
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Le trafic est donc séparé
selon la taille et le contenu
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sans ralentir la circulation.
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Notre système fonctionne exactement
de la même façon, à plus petite échelle.
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L'idée est que le processus de séparation
du dépistage puisse se résumer
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à l'analyse d'un échantillon
d'urine, de sang ou de salive,
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ce qui est une possibilité réalisable
dans les prochaines années.
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Cela pourrait également être utilisé
pour isoler et détecter des exosomes
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associés à un type
de cancer en particulier,
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afin de rendre un diagnostic
en quelques minutes.
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Donc un diagnostic rapide
et presque indolore.
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De manière générale,
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la capacité de séparer les biomarqueurs
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avec une précision nanométrique
et de façon automatique,
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permet de mieux comprendre
les maladies telles que le cancer.
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Les applications vont de la préparation
d'échantillon au diagnostic,
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et du suivi de la résistance
aux médicaments à la thérapeutique.
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Même avant le cancer de ma femme,
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mon rêve était de faciliter
l'automatisation de ce procédé
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pour rendre les dépistages réguliers
plus accessibles.
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Tout comme Henry Ford a rendu la voiture
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plus accessible au grand public
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grâce à l'invention
de la chaîne de production.
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L'automatisation est la clef
de l'accessibilité.
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Dans l'esprit du rêve
du président Hoover,
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« poule au pot et voiture au garage
pour tout le monde »,
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nous développons une technologie
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qui pourrait permettre de placer
un système de dépistage du cancer
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dans tous les foyers.
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Cela donnerait à toutes les familles
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la possibilité de faire des contrôles
réguliers tant qu'ils sont en bonne santé,
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pour dépister le cancer
dès son apparition.
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aider les personnes du monde entier
à ne plus payer le prix
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- physique, économique et émotionnel -
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que payent les patients cancéreux.
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C'est une souffrance que je connais bien.
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Je suis aussi heureux de vous annoncer
que grâce au diagnostic précoce,
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ma femme a été bien traitée
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et elle est aujourd'hui
entièrement guérie.
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C'est le résultat que je voudrais
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pour toutes les personnes
atteintes d'un cancer.
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Grâce au travail déjà réalisé
par mon équipe
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sur la séparation nanométrique
des biomarqueurs
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pour un diagnostic précoce et rapide,
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j'espère que, dans moins de 10 ans,
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ce genre de technologie sera disponible
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et nous aidera a protéger nos amis,
notre famille et les générations futures.
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Même si nous avons la malchance
d'être atteints d'un cancer,
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cette alerte précoce nous donnera
une véritable lueur d'espoir.
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