Les scientifiques de l'Université de Notre Dame (Etats-Unis) ont mis au point un dispositif innovant qui pourrait révolutionner le diagnostic du cancer et d'autres maladies. Ce nouveau dispositif repose sur la découverte récente selon laquelle certaines formes d'ARN (acide ribonucléique) peuvent être trouvées en dehors des cellules, voyageant dans les fluides corporels tels que le sang. Ces brins d'ARN, appelés ARN extracellulaires, transportent des informations vitales d'une cellule à une autre, agissant comme des messagers cellulaires.
Le professeur Hsueh-Chia Chang, expert en nanofluidique à l'Université de Notre Dame, explique que ces ARN extracellulaires sont une mine d'informations précieuses. Ils peuvent contenir des signaux précurseurs de maladies graves telles que le cancer, les maladies cardiaques ou le VIH notamment. L'innovation réside dans la capacité à "écouter" ces conversations cellulaires grâce aux ARN extracellulaires.
Le défi majeur a été d'intercepter et d'interpréter ces messages d'ARN extracellulaires, car ils se trouvent dans des sortes de "bouteilles" de transport de tailles et de poids similaires, ce qui a compliqué leur séparation. De nombreuses méthodes, comme les filtres et les centrifugeuses avancées, ont déjà été testées à cet effet, sans pour autant être efficaces jusqu'à présent. L'équipe de l'Université de Notre Dame a décidé d'adopter une approche radicalement différente.
Leur solution repose sur un dispositif qui utilise le pH (acidité/basicité) et la charge électrique pour séparer les porteurs d'ARN extracellulaires en fonction de leur point isoélectrique unique. Cette technologie novatrice ne nécessite pas l'ajout de produits chimiques, ce qui la rend plus écologique et plus rentable. En effet, une membrane est utilisée afin de diviser l'eau en 2 ions (H+ et OH-) et d'ajouter un type d'ion différent de chaque côté du flux. D'un côté de la membrane, des ions d'hydronium acides sont ainsi libérés, et de l'autre côté il s'agit d'ions hydroxyde basiques. Par la suite, il convient de sélectionner la plage de pH requise pour séparer les porteurs et les cibler efficacement.
Cette technique permet de produire des échantillons très purs (jusqu'à 97 % de pureté) en utilisant moins d'un millilitre de liquides biologiques tels que le plasma sanguin, la salive ou l'urine, en seulement 30 minutes.
Ce progrès prometteur a déjà fait l'objet d'une demande de brevet, et l'équipe de recherche envisage sa commercialisation. Grâce à cette avancée, les diagnostics des maladies graves (notamment des maladies non transmissibles comme les maladies cardiovasculaires et le cancer, qui représentent une part significative des décès dans le monde), pourraient devenir plus rapides, moins coûteux et plus précis, contribuant ainsi à sauver un nombre considérable de vies.