Romain
Des chercheurs sud-coréens ont mis au point un appareil innovant capable de diagnostiquer le cancer grâce à l’analyse d’urine. Voici comment cela fonctionne.
Des scientifiques sud-coréens ont créé un appareil révolutionnaire capable de détecter le cancer avec une grande précision grâce à une simple analyse d’urine. En termes simples, l’outil est capable d’identifier la signature biologique des tumeurs dans les fluides corporels en analysant les métabolites produits par le métabolisme altéré de la maladie. Pour le moment, l’outil n’a été testé que pour deux formes de cancer, le cancer de la prostate et le cancer du pancréas, mais à l’avenir, il pourrait être « formé » par apprentissage en profondeur (deep learning) (un système d’intelligence artificielle) pour reconnaître également les biosignatures d’autres pathologies oncologiques. Étant donné qu’un diagnostic précoce est essentiel à la survie au cancer, la possibilité de dépister rapidement des échantillons d’urine biologiques – facilement accessibles à tous – peut constituer un tournant dans la réduction des taux de mortalité.
Le dispositif innovant, actuellement uniquement expérimental, a été développé par une équipe de recherche sud-coréenne dirigée par des scientifiques de l’Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS) à Changwon, qui a collaboré étroitement avec des collègues du Département de génie mécanique de l’Université des sciences et technologies de Pohang. , Division de chirurgie hépatobiliaire-pancréatique du centre médical Samsung, de l’université Kyung Hee et d’autres instituts. Les scientifiques, coordonnés par le professeur Ho Sang Jung, professeur au département de bio-convergence du KIMS, ont développé le dispositif en améliorant et en miniaturisant une technologie déjà existante, pour permettre son utilisation rapide sur le terrain, en réduisant les coûts et les dimensions.
Plus précisément, ils ont développé un capteur à diffusion Raman ou à effet Raman – une technologie à base de photons qui fournit des informations chimiques et moléculaires sur un composé – qui amplifie considérablement le signal optique des métabolites présents dans l’urine, les rendant beaucoup plus perceptibles. L’amplification est en fait supérieure à 1 milliard de fois. Une fois l’exemplaire irradié, placé sur une bande de nanomatériaux ressemblant à du papier poreux appelés nanoarchitecture de corail plasmonique tridimensionnel ou 3D-PCN, les métabolites présents sont amplifiés à un point tel que les médecins peuvent dire si des sous-produits du cancer sont présents ou non. La technologie a une spécificité et une sensibilité clinique très élevées ; cela indique qu’il réduit le risque de faux positifs et de faux négatifs potentiels. L’appareil combine la commodité d’une bandelette de test d’urine avec un système Raman portable et précis avancé. Seulement 10 microlitres (un millionième de litre) d’urine suffisent pour effectuer le test de diagnostic.
Le fonctionnement de l’appareil de diagnostic. Crédit : Institut coréen des sciences des matériaux (KIMS)
Comme précisé, grâce au machine learning (deep learning), il sera possible à l’avenir d’étendre la capacité de détection à d’autres formes de cancers, mais avant, bien sûr, l’outil devra passer la phase d’expérimentation et passer à de véritables commercialisation. Lorsqu’elle sera accessible à tous, elle pourrait représenter la première étape d’un dépistage, à combiner avec les méthodes traditionnelles en cas de résultat positif des métabolites.
La détection précoce des cancers difficiles à détecter bénéficiera non seulement aux patients, mais aura également des avantages économiques importants pour les systèmes de santé, comme l’explique l’auteur principal de l’étude. « Dans le cas des cancers dont le mode de diagnostic n’est pas bien connu, comme le cancer du pancréas, ils sont difficiles à détecter et le taux de survie après le diagnostic initial est faible. On sait que 14 patients atteints d’un cancer du pancréas meurent chaque jour en Corée et que le coût économique par personne est d’environ 63 millions de wons par an (46 000 euros au taux de change NDR actuel) », a déclaré le professeur Ho Sang Jung dans un communiqué de presse. « Puisque le diagnostic précoce est le plus important pour les maladies incurables telles que le cancer, nous attendons de cette technologie qu’elle fournisse une nouvelle méthode de diagnostic », a commenté l’expert. Les détails de la recherche « 3D plasmonic coral nanoarchitecture paper for label-free human urine sensing and deep learning-assisted cancer screening » ont été publiés dans la revue scientifique spécialisée Biosensors and Bioelectronics.
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