Une puce qui piste les tumeurs

Le diagnostic et l’analyse des tumeurs sont des enjeux oncologiques importants. La détection de cellules tumorales circulantes (CTC) est une voie très prometteuse car elle autorise le diagnostic précoce de cancer potentiellement invasif et enrichit la palette d’outils d’analyse biologique des tumeurs afin d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients. Mais les CTC sont très rares, encore plus lors des phases précoces du développement tumoral. Pour recueillir ces cellules si précieuses, des chercheurs de l’École de médecine de Harvard ont développé une puce microfluidique isolant, à partir d’échantillons de sang veineux complet, les CTC de manière automatisée et à haut débit – 10⁷ cellules par secondes.
La CTC-iChip de 2013 est une seconde version de ce concept, la première ayant été conçue en 2007. Contrairement à son aînée, elle ne repose pas uniquement sur l’utilisation d’anticorps pour extraire les CTC. La puce microfluidique nouvelle génération combine des stratégies dépendantes et indépendantes des antigènes de surface. En appliquant les méthodes d’appauvrissement en cellules saines de l’échantillon sanguin, les chercheurs arrivent à isoler des CTC issues de tumeurs pour lesquelles il n’existe pas de marqueurs de surface performants. Pour cela, ils mettent à profit les propriétés physiques du système, notamment le développement de vortex au sein des canaux.
Cet outil a permis d’isoler des CTC issues de tumeurs du poumon, triple-négatives du sein, du pancréas, de la prostate et de mélanomes. Les cellules extraites par ce processus sont viables et autorisent des tests à l’échelle de la cellule unique, comme l’analyse du transcriptome. Les cellules identifiées ont permis de mettre en évidence un nouvel antigène de surface spécifique d’une tumeur de la prostate résistante aux thérapies hormonales, ce qui améliorera certainement la sensibilité de la prochaine génération de puces microfluidiques. Ces résultats constituent une preuve de concept, indispensable à l’évolution vers la clinique d’un tel outil diagnostic.

Ozkumur E et al. (2013) Sci Transl Med 179, 179ra47

Un circuit microfluidique de la CTC-iChip
© avec l’aimable autorisation de B. Cilingiroglu