Le cancer provoque des mutations dans l’ADN cellulaire. Déceler ces dernières dans le sang des patient·e·s permet de prescrire les traitements anticancéreux les plus adaptées et efficaces. Leur détection n’est toutefois possible que dans des centres spécialisés, ce qui s’avère long et coûteux. Pour y remédier, des scientifiques de l’Université de Fribourg ont développé des nanosenseurs permettant une détection meilleure marché et plus rapide de ces mutations. 

L'altération de l'ADN des cellules est une étape essentielle de l'apparition et de la progression du cancer. Une biopsie liquide permet de déceler ces mutations dans le sang et dans les tissus ainsi que de fournir des informations sur le type de cancer, son degré de malignité et, surtout, sur sa sensibilité ou sa résistance à des médicaments anticancéreux spécifiques. Ces analyses nécessitant des équipements spécifiques et du personnel spécialisé, elles ne peuvent être menées que dans des centres spécialisés, ce qui expliquent qu’elles soient coûteuses et chronophages.

Solution rapide et bon marché
Pour résoudre ce problème, Samet Kocabey, chercheur à l’Université de Fribourg dans l'équipe du professeur Curzio Rüegg, a conçu des nanocapteurs capables de détecter des mutations du code génétique à de très faibles concentrations. «Ces capteurs génèrent alors un signal fluorescent qui peut facilement être traité par un cytomètre de flux, un instrument que l’on trouve dans la plupart des hôpitaux et des laboratoires de diagnostic, explique Samet Kocabey, l'analyse nécessite peu de travail pratique et peut être réalisée en une journée, contre 3 à 5 jours avec les méthodes actuelles, et à moindre coût!»  

Ce projet a été soutenu par le Pôle de recherche national (PNR/NCCR) Matériaux Bio-Inspirés coordonné par l'Université de Fribourg. Sarah Cattin, responsable de l'installation d'analyse cellulaire, et Isabelle Gray, stagiaire du PNR, ont également contribué à l'étude.

Vers une nouvelle génération de biocapteurs
Ces résultats sont importants pour trois raisons. 

Tout d'abord, ils simplifient la détection de l'ADN/ARN muté, la rendant ainsi accessible à un plus grand nombre de laboratoires sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des équipements coûteux ou de faire appel à des centres spécialisés. 

Ensuite, il convient de noter que ces capteurs peuvent aussi être utilisés pour détecter de l'ARN non muté, ce qui élargit leur application à la recherche biomédicale moléculaire. 

Finalement, ils peuvent ouvrir la voie au développement de tests cliniques rapides, simples et peu coûteux pour la détection de mutations cancéreuses sur des tissus tumoraux et des échantillons de sang dans un plus grand nombre d'hôpitaux et de laboratoires de diagnostic, ce qui bénéficiera naturellement à un plus grand nombre de patient·e·s. 

Cette découverte, publiée récemment dans la revue scientifique Biosensors and Bioelectronics, a également fait l’objet d’un brevet et positionne l'Université de Fribourg dans le domaine des technologies de diagnostic médical.

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Kocabey, S.; Cattin, S.; Gray, I.; Rüegg, C. Ultrasensitive Detection of Cancer-Associated Nucleic Acids and Mutations by Primer Exchange Reaction-Based Signal Amplification and Flow Cytometry. Biosensors and Bioelectronics 2025, 267, 116839. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116839