La détection précoce du cancer est cruciale pour un traitement réussi et de meilleures chances de guérison. Cependant, il peut être difficile de détecter le cancer à ses premiers stades en raison de la biologie de la maladie et des limites des technologies actuelles. Une approche prometteuse consiste à rechercher des biomarqueurs, comme les molécules d'ADN et de petit ARN, qui sont spécifiques aux cellules cancéreuses. Cependant, la mesure de ces biomarqueurs est actuellement difficile et coûteuse, car elle nécessite des équipements et des laboratoires spéciaux.
L'ADN est la molécule qui transporte l'information génétique dans nos cellules, mais il peut aussi être utilisé pour créer des structures minuscules et précises ayant des fonctions spécifiques. Ce processus, appelé origami d'ADN, s'apparente à l'art japonais du pliage du papier. Des chercheurs de l'Université de Fribourg utilisent cette technique pour créer des nanocapteurs d'ADN capables de détecter des biomarqueurs du cancer, comme des molécules d'ADN et de petits ARN, avec une précision et une sensibilité élevées. Deux équipes, dirigées par le professeur Curzio Rüegg (médecine) et le professeur Guillermo Acuna (physique), travaillent ensemble sur ce projet dans le cadre du programme du programme « Matériaux bioinspirés » de la PRN.
Une nouvelle génération de biocapteurs
Ivana Domljanovic, doctorante à l'Université de Fribourg, a créé un biocapteur en origami d'ADN en forme de livre qui peut détecter des petits ARN (miRNA) spécifiques liés au cancer du sein. Ce biocapteur produit un fort signal fluorescent lorsque le miRNA est présent et peut détecter deux miRNA différents en l'espace de dix minutes, à un coût très faible. Cette recherche a été récemment publiée dans la revue Nanoscale.
Samet Kocabey, assistant principal et boursier Marie Curie-Sklodowska, a mis au point une plateforme en origami d'ADN qui peut détecter jusqu'à quatre miARN différents. Cette plateforme utilise un système de code-barres géométrique et la technique de microscopie à super-résolution appelée DNA-PAINT (Point Accumulation for Imaging in Nanoscale Topography) pour la détection. Cette méthode est très sensible, capable de détecter les miRNA à des niveaux très bas, et peut détecter spécifiquement les changements de base unique dans le miRNA. Cette recherche a récemment été publiée dans la revue Biosensors and Bioelectronics.
Les résultats de ces projets ont des implications importantes pour les recherches futures. Ils constituent une base pour la création de capteurs plus avancés, capables de détecter plusieurs types d'acides nucléiques en même temps (multiplexage), ou de détecter des changements dans les molécules d'ADN ou d'ARN (ARNm). Cela peut également conduire au développement de tests de diagnostic du cancer plus rapides, plus sûrs, plus simples et plus abordables. L'objectif ultime de ces projets est d'améliorer la manière dont le cancer est diagnostiqué et les soins apportés aux patients atteints de cancer.
