Des chercheurs découvrent de nouvelles nanoparticules dans le sang susceptibles de transformer le diagnostic du cancer

Des scientifiques de l’école de médecine Icahn du Mont Sinaï ont identifié une nouvelle classe d’ARN regroupés dans de minuscules particules appelées vésicules extracellulaires (VE) qui pourraient révolutionner la façon dont le cancer et d’autres maladies sont diagnostiqués. L’équipe a découvert que ces molécules subissent des changements en présence d’un cancer, ce qui suggère leur potentiel en tant que biomarqueurs pour la détection du cancer de la prostate ou comme cibles thérapeutiques. Les travaux, dirigés par Navneet Dogra, Ph.D., Edgar Gonzalez-Kozlova, Ph.D., Tzu-Yi Chen, Ph.D., et Gustavo Stolovitzky, Ph.D., ont été publiés dans le numéro en ligne du 16 août de Journal des vésicules extracellulaires.

Le Dr Dogra est professeur adjoint de pathologie, de médecine moléculaire et cellulaire et membre de l’Icahn Genomics Institute, et le Dr Gonzalez-Kozlova est professeur adjoint d’immunologie, tous deux à l’Icahn Mount Sinai. Le Dr Chen, ancien doctorant dans les laboratoires du Dr Dogra et du Dr Cordon-Cardo, est également affilié à la pathologie, à la médecine moléculaire et cellulaire. Le Dr Stolovitzky était auparavant professeur adjoint à l’Icahn Mount Sinai et chercheur au IBM Watson Research Center à Yorktown Heights, New York.

L’équipe de recherche a baptisé ces molécules d’ARN « EV-UGR » (abréviation de Extracellular Vesicles-Associated Unannotated Genomic Regions) après les avoir découvertes dans le sang et l’urine de patients atteints d’un cancer de la prostate. Les UGR sont souvent appelées la « matière noire » du génome humain. On pense qu’elles jouent un rôle crucial dans le contrôle de la façon dont les gènes sont activés et désactivés et de la façon dont les instructions génétiques sont traduites en protéines.

Les vésicules extracellulaires et les exosomes sont de minuscules nanoparticules, environ 1 000 fois plus petites que l’épaisseur d’un cheveu humain, sécrétées par toutes les cellules dans les fluides biologiques tels que le sang et l’urine. Ces nanoparticules sont connues pour transporter du matériel génétique, qui est protégé de l’environnement extérieur. Une collaboration entre le laboratoire du Dr Dogra et du Dr Stolovitzky a permis de découvrir que les VE transportent ces petits morceaux de matière noire d’ARN, jusqu’alors non identifiés.

« Jusqu’à présent, la « matière noire » d’ARN associée aux vésicules extracellulaires et aux exosomes a été largement ignorée. Mon équipe a voulu déterminer si les EV-UGR pouvaient être utiles pour le suivi de la maladie. Nous avons suivi des patients atteints d’un cancer de la prostate avant et après une intervention chirurgicale et avons été surpris de constater que l’expression de l’ARN EV-UGR avait changé après l’intervention. Il s’agit, à notre connaissance, de la première étude à détailler ces molécules d’ARN de « matière noire », les EV-UGR, avec un niveau de détail sans précédent dans le contexte du cancer de la prostate », explique le Dr Dogra, auteur principal de l’étude. « Nos résultats indiquent que les EV-UGR sanguins subissent des changements en présence de cancer, ce qui suggère une approche moins invasive pour diagnostiquer le cancer de la prostate par de simples biopsies liquides, éliminant potentiellement le besoin de procédures de biopsie plus complexes, douloureuses et sujettes aux infections. »

« Le cancer de la prostate est une maladie hétérogène, qui ne nécessite souvent qu’une surveillance active plutôt qu’un traitement. Notre étude utilise de nouvelles molécules d’ARN associées à des vésicules extracellulaires comme outil de diagnostic. Cette technologie offre un potentiel important pour un diagnostic moins invasif et une biopsie liquide dans un avenir proche », déclare Ash Tewari, MD, MBBS, MCh, co-auteur et professeur et président du département d’urologie Milton et Carroll Petrie à Icahn Mount Sinai.

Dans le cadre de leurs recherches, les chercheurs ont utilisé le séquençage de petits ARN de nouvelle génération pour analyser rapidement les tissus et les fluides humains. Ils ont également mis au point un test de biopsie liquide économique et créé des outils pour isoler de minuscules EV du sang et de l’urine. Enfin, ils ont conçu un pipeline informatique pour identifier les nouveaux types d’ARN.

Selon le Dr Dogra, la découverte des EV-UGR est prometteuse pour le diagnostic non invasif non seulement du cancer de la prostate, mais aussi potentiellement d’autres maladies. Les chercheurs prévoient ensuite de valider leurs résultats par des essais cliniques randomisés rigoureux, qui consisteront à tester la nouvelle approche à plus grande échelle pour confirmer son efficacité.

« Il s’agit d’une avancée majeure et opportune. L’impact potentiel de cette recherche est considérable, promettant un avenir où le diagnostic de maladies comme le cancer de la prostate pourrait être effectué rapidement et de manière moins invasive. Cette avancée pourrait révolutionner les soins en réduisant le temps et l’inconfort associés aux procédures de diagnostic actuelles, ce qui pourrait conduire à une détection plus précoce et à des stratégies de traitement plus efficaces, améliorant ainsi les résultats et la qualité de vie des patients », déclare Carlos Cordon-Cardo, MD, Ph.D., co-auteur, professeur de pathologie Irene Heinz Given et John LaPorte Given, et président du département de pathologie, de médecine moléculaire et cellulaire à Icahn Mount Sinai.

L’article s’intitule « Les vésicules extracellulaires transportent de la « matière noire » transcriptionnelle révélant des informations spécifiques aux tissus. »