Certaines maladies peuvent être diagnostiquées en identifiant des changements physiques dans les tissus, tels que le durcissement des artères au cours d’une maladie cardiaque. Les cellules malades présentent souvent des propriétés mécaniques ou des schémas mécaniques différents de ceux des cellules normales. Des outils efficaces pour mesurer les schémas mécanistes peuvent permettre aux cliniciens de diagnostiquer des maladies à un stade précoce, de prédire si une tumeur peut métastaser et d’identifier des médicaments et des gènes efficaces associés à des maladies spécifiques.
Dans un développement prometteur pour le dépistage et le traitement du cancer, une recherche révolutionnaire a été publiée dans Communication NatureUne équipe de chercheurs du Collège de médecine et du Collège des sciences biologiques de l’U de M a entrepris de tester un nouveau laboratoire pour mesurer rapidement et facilement les schémas mécaniques des cellules.
Les cellules se déplacent constamment dans le corps, interagissant avec d’autres cellules. Les cellules cancéreuses peuvent se déplacer avec plus de force que les autres cellules, tirant dans certains cas sur les tissus qui les entourent. Les cellules cancéreuses métastatiques montrent parfois moins de traction que les autres cellules. Au cours des 25 dernières années, les scientifiques ont évalué ces forces de traction à l’aide d’outils tels que la microscopie, qui sont efficaces mais difficiles à utiliser et chronophages, créant des goulots d’étranglement dans la recherche sur le cancer.
L’équipe de recherche voulait développer une méthode d’évaluation plus rapide. Découvrir:
- En utilisant des attaches de tensimétrie (TGT), ou de petits fragments d’ADN double brin qui se démêlent lorsque les cellules s’y collent et tirent dessus, ils ont pu évaluer de manière différentielle comment différents types de cellules cancéreuses déballent l’ADN.
- En attachant des fluorophores aux TGT qui sont délivrés dans les cellules qui interagissent avec les TGT, ils peuvent rapidement évaluer des milliers de cellules sans microscopie et également trier les cellules en fonction de leur mécanotypage.
- L’outil RAD-TGT (« Rupture and Deliver Tension Gauge Gehers ») peut distinguer des schémas mécanistes parmi des populations de cellules mixtes, ouvrant la possibilité d’identifier des gènes liés à la maladie.
« Nous pouvons mesurer la fluorescence de milliers de cellules en quelques minutes à l’aide d’un instrument appelé cytomètre en flux, puis isoler les cellules avec leur schéma mécanique caractéristique », a déclaré l’auteur Wendy Gordon, professeure agrégée de biochimie, biologie moléculaire et biophysique. « Nous travaillons actuellement sur l’utilisation de ce test pour étudier les modèles mécanistes de nombreux cancers différents. »
L’outil RAD-TGT aide également à évaluer les cellules problématiques dans différentes situations. Par exemple, dans le cancer métastatique, les cellules cancéreuses peuvent devenir spongieuses pour se faufiler à travers les vaisseaux sanguins et pénétrer dans d’autres parties du corps. Dans ce cas, un médicament qui rend les cellules plus rigides peut être utile. Cet outil aidera les chercheurs à évaluer divers états de la maladie et du développement cellulaire.
Plus d’information:
Matthieu R. Communication Nature(2023). DOI : 10.1038/s41467-023-38157-6
