Une nouvelle technique d'imagerie sans étiquette permet de suivre le traitement du cancer dans des cellules uniques
Un outil, des applications multiples
Des chercheurs de Helmholtz Munich et de l'université technique de Munich ont mis au point une nouvelle méthode pour suivre les réponses aux traitements anticancéreux dans des cellules individuelles, sans avoir recours à des colorants ou à des étiquettes. Leur technologie de microscopie optoacoustique dans l'infrarouge moyen (MiROM) permet de visualiser en temps réel les modifications des protéines à l'intérieur des cellules vivantes du myélome, ce qui donne un aperçu précoce de l'efficacité du traitement. En détectant le mauvais pliage des protéines, un indicateur clé de la réponse au traitement du myélome, MiROM offre une approche plus rapide et plus précise de la personnalisation de la thérapie pour les patients atteints de myélome multiple.
Repérer les erreurs : Comment MiROM détecte les erreurs de pliage des protéines dans les cellules cancéreuses
MiROM identifie les protéines en utilisant la lumière infrarouge moyenne pour détecter les vibrations moléculaires - essentiellement la "danse" naturelle des molécules à l'intérieur des structures protéiques. Contrairement à la spectroscopie optique, qui mesure l'atténuation de la lumière, l'optoacoustique capte les ondes ultrasonores générées lorsque les protéines absorbent la lumière infrarouge. Cette absorption provoque une augmentation minuscule et localisée de la température, entraînant une expansion transitoire du milieu entourant la protéine et l'émission d'ondes ultrasonores. En analysant ces signaux en temps réel, MiROM peut détecter des changements structurels dans les protéines, tels qu'un mauvais repliement, en reconnaissant les changements dans leur "danse" moléculaire. Cette capacité fournit des informations cruciales sur la manière dont les cellules cancéreuses réagissent au traitement.
Surmonter les limites de l'évaluation de la thérapie du myélome
Le myélome multiple est un cancer du sang qui affecte les cellules plasmatiques de la moelle osseuse, entraînant une production anormale de protéines, un affaiblissement de l'immunité et des lésions organiques. Les méthodes traditionnelles d'évaluation du traitement du myélome nécessitent souvent de grands échantillons de cellules, une préparation complexe et des mesures fastidieuses, ce qui rend difficile le suivi des réponses individuelles des patients en temps voulu.
MiROM surmonte ces limites en analysant des cellules individuelles, en ne nécessitant qu'un nombre minimal d'échantillons de patients et en fournissant des évaluations rapides, presque en temps réel, de l'efficacité du traitement.
"Étant donné que MiROM peut analyser des cellules individuelles en temps réel sans nécessiter une préparation élaborée des échantillons, elle offre un aperçu rapide de la manière dont les traitements peuvent avoir un impact sur les structures protéiques au niveau cellulaire", explique Francesca Gasparin, premier auteur de l'étude. "Plus précisément, MiROM détecte la formation de feuilles bêta intermoléculaires (structures liées au mauvais repliement des protéines) ainsi que l'apoptose, la mort cellulaire programmée qui indique si les traitements contre le cancer sont efficaces ou si une résistance aux médicaments se développe", ajoutent les professeurs Miguel Pleitez et Florian Basserman, chercheurs principaux de l'étude.
En analysant des cellules individuelles, MiROM peut mettre en évidence des variations dans la réponse au traitement au sein du cancer d'un patient, ouvrant ainsi la voie à des ajustements thérapeutiques personnalisés.
Un outil, de nombreuses applications
Outre le myélome multiple, la technique MiROM présente un grand potentiel pour d'autres maladies liées au mauvais pliage des protéines, notamment la maladie d'Alzheimer et la maladie de Parkinson. Les progrès en cours - notamment l'optimisation de la durée de l'impulsion laser et l'augmentation de la vitesse d'imagerie - pourraient encore améliorer sa sensibilité et élargir ses applications cliniques.
"Nous envisageons l'utilisation de la MiROM pour le dépistage des médicaments, les tests diagnostiques et la surveillance des patients à domicile", déclare le professeur Vasilis Ntziachristos, également chercheur principal de l'étude. La validation clinique future sur des cohortes de patients plus importantes constituera la prochaine étape vers l'introduction de cette technologie dans la pratique médicale de routine.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Francesca Gasparin, Marlene R. Tietje, Eslam Katab, Aizada Nurdinova, Tao Yuan, Andriy Chmyrov, Nasire Uluç, Dominik Jüstel, Florian Bassermann, Vasilis Ntziachristos, Miguel A. Pleitez; "Label-free protein-structure-sensitive live-cell microscopy for patient-specific assessment of myeloma therapy"; Nature Biomedical Engineering, 2025-7-14
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