Contributeurs: Vincent Bonhomme, Morgan Pellerano, Edwige Berthelot, VincentC, Arthur Escalas

 français   Dernière modification le: 15/05/17 - Crée le: 31/03/17


Les biosenseurs fluorescents : des outils innovants pour le dépistage du cancer

par Morgan Pellerano

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Contributeurs : Arthur Escalas, Edwige Berthelot, Morgan Pellerano, Vincent Bonhomme, VincentC · Éditeur : Vincent Bonhomme (d · c · b)
Création : 31 mars 2017 · Révision : 25 avril 2017 · Rev0 → Revactuel
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En France, entre 2004 et 2008, le cancer est, avec les maladies cardiovasculaires, l’une des principales causes de décès. Une des raisons est le diagnostic tardif de la maladie. Une détection plus précoce permettrait de prendre en charge les patients à un moment où le cancer ne s’est pas développé de manière critique et ainsi augmenter l’espérance de vie.

Comment diagnostique-t-on le cancer ?

Le cancer est une prolifération non contrôlée des cellules de notre corps ; il apparaît via des origines diverses et variées la tournure "apparaît via des origines diverses et variées" me semble inadequate, pourrais tu trouver une autre fromulation ? : environnementale (comme les particules fines), alimentaire (par pesticides, les additifs alimentaires, etc.), virale (papillomavirus), hygiène de vie (tabac, alcool, etc.) ou même sociétale (stress, pression au travail, etc.).

Diagnostiquer un cancer est un moment délicat, d’un point de vue psychologique comme d’un point de vue physique. Les femmes ayant subi une mammographie, et les hommes une prévention contre le cancer colorectal, peuvent en témoigner.

Le tabagisme est un des principaux responsables du cancer.

Des biomarqueurs, c'est à dire des protéines spécifiques indiquant un risque potentiel de cancer, ont été identifiés mais leur détection dans les cellules reste délicate.

Afin de rendre la détection d’un cancer moins contraignante, et surtout plus précoce, de nouvelles stratégies sont développées. L’une d’entre elles est l’utilisation de nouveaux outils biologiques, appelés biosenseurs fluorescents.

Comment fonctionne les biosenseurs ?

Un biosenseur, est un outil moleculaire ?se composant d'une partie biologique et d'une partie non-biologique. D'un côté, une enzyme, un anticorps ou une protéine va repérer une cible choisie, de l'autre côté, un élément appelé transducteur, qui va transmettre un signal mesurable, qui pourra être électrique, physico-chimique, fluorescent, etc.

La technologie des biosenseurs remonte aux années 1960, avec un biocapteur capable de détecter le glucose dans le sang et ainsi de calculer la glycémie. Ce biocapteur, largement perfectionné depuis, est désormais utilisé dans tous les lecteurs de glycémie par les personnes souffrant de diabète.

Grâce à ce jalon technique et suite à l’essor de l’imagerie médicale, le développement de biosenseurs fluorescents s’est amplifié depuis la fin des années 1990 [1]. Les biosenseurs constituent des outils attrayants pour la détection sensible et quantitative des biomarqueurs dans des environnements complexes. Les biosenseurs remplacer "Les biosenseurs" et fusionner les deux phrases ?? offrent ainsi des perspectives prometteuses pour l'élaboration de stratégies de diagnostic[2].

Une représentation d'une courte séquence d'ADN

La partie biologique du biosenseur est composée d'une séquence d'ADN complémentaire de la cible choisie la cible est elle forcement composee d'ADN ou peut on cibler d'autres types de molecules ? Aussi, tu ne mentionnes pas l'ADN comme un type de "senseur" lors de ta premiere definition du terme biosenseur (enzyme, un anticorps ou une protéine) ? qui va ainsi la trouver et s'y arrimer. La partie permettant la visualisation du signal est une sonde chimique fluorescente n’émettant pas ou peu de fluorescence tant que la reconnaissance n'est pas établie. Cette reconnaissance entre le biosenseur et la cible va provoquer, par des modifications physico-chimiques, une amplification de la fluorescence de la sonde. Cette fluorescence va alors être mesurable par un fluorimètre ou directement observables avec un microscope.

Des tels biosenseurs fluorescents pour le diagnostic du cancer du sein, de la peau ou des poumons sont actuellement en développement [3] [4] [5].

Limites, avantages, perspectives des biosenseurs

Le développement de ces nouveaux outils est un espoir pour le diagnostic précoce des cancers. Mais il reste encore du travail, notamment pour leur optimisation. Ainsi, dans la détection de la fluorescence, que ce soit des appareils à développer pour aller visualiser la fluorescence dans le corps, dans les sondes fluorescentes dans le but d’augmenter leur sensibilité, comme dans la recherche fondamentale sur le cancer pour définir de nouvelles cibles potentielles. cette derniere phrase n'est pas claire

Les avancées technologiques et fondamentales sont rapides et ces outils pourraient simplifier et accélérer la façon dont les cancers sont détectés. Dans un futur plus ou moins lointain, les méthodes de dépistage pourraient-être simplifiées et facilitées les deux premieres phrases de ce paragraphe sont redondantes. Si le poumon est la cible, on pourrait imaginer un spray nasal. Pour une analyse plus générale, une prise par voie orale sous forme de gélules conviendrait pour diffuser le biosenseur dans tout l'organisme.

L’évolution rapide des technologies actuelles est encourageante pour le développement de ces nouveaux outils qui pourraient permettre de diminuer le taux de mortalité lié au cancer.

Pour aller plus loin

  1. Wang, H., Nakata, E., Hamachi, I. (2009) Recent progress in strategies for the creation of protein-based fluorescent biosensors. ChemBioChem 10(16):2560-77
  2. Morris, M. C. & Bondel, M. (2014) Editorial: fluorescent biosensors. Biotechnology Journal 9(2):171-3
  3. Kurzawa, L., Pellerano, M., Coppolani, J. B., Morris, May C. (2011) Fluorescent peptide biosensor for probing the relative abundance of cyclin-dependent kinases in living cells. PLoS One 6(10): e26555
  4. Van, T. N., Pellerano M., Lykaso S., Morris M. C. (2014) Fluorescent protein biosensor for probing CDK/cyclin activity in vitro and in living cells. Chembiochem 15(15):2298-305.
  5. Prével, C., Pellerano, M., González-Vera, J. A., Henri, P., Meunier, L., Vollaire, J., Josserand, V., Morris M. C. (2016) Fluorescent peptide biosensor for monitoring CDK4/cyclin D kinase activity in melanoma cell extracts, mouse xenografts and skin biopsies. Biosensors and Bioelectronics 15(85):371-80