Technologies de détection du cancer sur puces microfluidiques

Lorsque vous entendez le mot cancer, cela évoque des sentiments tristes. La plupart des patients pensent que s'ils l'ont, ils ont moins de chance de survivre et c'est le début d'un compte à rebours avant la mort. La plupart des gens ne connaissent que les traitements les plus courants tels que la chimiothérapie, qui utilise des médicaments pour tuer les cellules cancéreuses, la radiothérapie qui est utilisée pour détruire les cellules cancéreuses et endommager l'ADN des cellules cancéreuses pour arrêter la division et la croissance, et la chirurgie qui élimine les tissus cancéreux. Ils s'imaginent perdre leurs cheveux et être à l'hôpital pendant des semaines, voire des mois. Mais qu'est-ce que le cancer, vraiment ? Existe-t-il un remède ? Quelle est la chance de survie?

Selon la Société canadienne du cancer, tous les types de cancer prennent naissance dans nos cellules. Nous avons beaucoup de cellules, en fait, des milliards de cellules qui se sont regroupées pour former des tissus et des organes tels que les muscles, les os, les poumons, le foie et autres. À l'intérieur de chaque cellule, nos gènes fournissent des instructions à la cellule sur le moment de croître, de travailler, de se diviser et même de mourir. Nos cellules suivent ces instructions pour nous maintenir en bonne santé. Cependant, lorsque les instructions se mélangent, nos cellules se développent et se divisent de manière incontrôlable. Lorsque la cellule anormale se développe et se divise, elle peut former une masse appelée tumeur. Les tumeurs peuvent être classées comme non cancéreuses qui restent au même endroit et ne se propagent pas. Ou comme cancéreux et se développer dans les tissus voisins et se propager à d'autres parties du corps.

Cancer.ca les chercheurs ont estimé qu'il y aurait 233,900 85,100 nouveaux cas de cancer et 2022 28.2 décès par cancer au Canada en 18.5. Statistique Canada enregistre le nombre de décès au Canada — et les principales maladies dont meurent les Canadiens. Les principales causes de décès sont le cancer (29.4 %), les maladies cardiaques (XNUMX %) et autres (XNUMX %).  Cancer.ca informer que plus le cancer est diagnostiqué et traité tôt, meilleurs sont les résultats. Et donc, la détection précoce est cruciale dans la gestion et le traitement du cancer.

Les méthodes de détection précoce sont également connues sous le nom de « dépistage du cancer ». Cela signifie que la découverte de cellules ou de tissus cancéreux même en l'absence de tout symptôme et méthodes peut inclure des mammographies annuelles, des frottis vaginaux et des coloscopies qui peuvent potentiellement détecter une forme précoce de cancer du sein, du col de l'utérus et du côlon. Cependant, de nouvelles méthodes telles que les tests génétiques, les tests de biopsie liquide, des techniques d'imagerie améliorées et des analyses prédictives basées sur des données et des populations élevées spécifiques sont désormais disponibles et gagnent du terrain.

Même si les technologies mentionnées ci-dessus pour la détection précoce sont bonnes, je pense que ce serait encore mieux si nous pouvions détecter le cancer à l'aide d'appareils simples et faciles à utiliser similaires aux glucomètres pour surveiller le niveau de sucre dans le sang. Les patients pouvaient utiliser l'appareil à la maison, au cabinet d'un médecin ou à l'hôpital. Parce qu'il est simple, il pourrait aussi être assez bon marché pour que tout le monde puisse l'utiliser.

Un groupe de chercheurs universitaires aux États-Unis a mis au point un dispositif capable d'isoler des cellules cancéreuses individuelles d'un échantillon de sang d'un patient à l'aide d'une nouvelle puce microfluidique qui sépare les cellules cancéreuses du sang total ou du sang peu dilué. Les chercheurs notent que les méthodes actuelles de détection des cellules cancéreuses circulant dans le sang sont coûteuses et hors de portée de nombreux laboratoires de recherche ou hôpitaux. Selon eux, le nouveau dispositif microfluidique est bon marché et, comme il ne nécessite pas beaucoup de préparations ou de dilutions d'échantillons, il est rapide et facile à utiliser. Leur appareil sépare différents types de cellules présentes dans le sang en fonction de leur taille. Ils rapportent que l'isolement des cellules tumorales circulantes du sang n'est pas une tâche facile, car les cellules sont présentes en très petites quantités. Pour de nombreux cancers, les cellules circulantes sont présentes à des niveaux proches d'une pour 1 milliard de cellules sanguines.

Les chercheurs ont utilisé les technologies microfluidiques comme alternative aux méthodes traditionnelles de détection de cellules dans les fluides. Ces dispositifs utilisent soit des marqueurs pour capturer les cellules ciblées lorsqu'elles flottent, soit ils tirent parti des propriétés physiques des cellules ciblées - principalement la taille - pour les séparer des autres cellules présentes dans les fluides.

Leur dispositif peut être appliqué non seulement pour l'isolement des cellules tumorales circulantes (CTC), mais également pour le diagnostic moléculaire de l'ARN et de l'ADN, l'étude de la biologie tumorale dans les canaux microfluidiques et pour les criblages à haut débit tels que la matrice cellulaire pour le dépistage des médicaments, la détection des protéines sanguines. et la capture d'une seule cellule.

Quelles sont les technologies microfluidiques actuellement utilisées pour la détection précoce et le diagnostic du cancer ? Voici les techniques prometteuses citées dans différentes études.

1. Isolement, capture et identification des cellules tumorales circulantes (CTC)
2. Micropuce d'ADN
3. Modélisation cellulaire sur puces microfluidiques
4. Détection des cellules cancéreuses par analyse des dépôts magnétiques
5. Tri cellulaire par force optique
6. Électrophorèse capillaire pour détecter les mutations liées au cancer
7. Migration des cellules cancéreuses sur puce - mouvement des cellules cancéreuses
8. Dosages cellulaires microfluidiques à haut débit
9. Test de cellules vivantes sur puce
10. Détection multiplex de biomarqueurs du cancer
11. Microfluidique de gouttelettes pour les criblages de cellules individuelles
12. Puces unicellulaires pour le criblage de médicaments
13. Culture cellulaire longue durée sur puce
14. Étude sur puce de la biologie des cellules cancéreuses

À ce jour, la plupart des technologies de détection du cancer utilisant des puces microfluidiques sont encore au stade de la recherche dans les universités et les instituts de recherche. Un certain nombre d'entreprises en phase de démarrage ont commencé à émerger et sont en train de créer des prototypes. D'autres sont en test clinique. Même s'il existe un énorme potentiel pour la détection précoce du cancer, certains défis inhérents sont rencontrés lors du développement du produit. Les obstacles à une commercialisation réussie sont le coût de développement, les problèmes techniques liés à la traduction des tests en puces microfluidiques, la répétabilité de la production de dispositifs et les problèmes de production à grande échelle.

Sur une note positive, ces défis peuvent être surmontés en un rien de temps. Dans un avenir proche, les dispositifs microfluidiques pour la détection précoce du cancer sont une grande victoire pour l'humanité dans la lutte contre la maladie ainsi que les autres traitements et thérapies actuellement disponibles.

Référence:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190225145635.htm
https://cancer.ca/en/cancer-information/what-is-cancer/how-cancer-starts-grows-and-spreads
https://cancer.ca/en/research/cancer-statistics/cancer-statistics-at-a-glance
https://www150.statcan.gc.ca/t1/tbl1/en/tv.action?pid=1310039401

Lorenzo Gutierrez est le StarFish Médical Responsable Microfluidique. Lorenzo possède une vaste expérience dans la traduction d'analyses au point de service en cartouches microfluidiques. Son portefeuille de microfluidique comprend le développement d'un instrument polyvalent pour le diagnostic précoce du nourrisson chez Chipcare.



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• La source: https://starfishmedical.com/blog/cancer-detection-technologies-on-microfluidic-chips/