Une nouvelle technologie capable de détecter des centaines de protéines à partir d’un seul échantillon

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Une technique de codage à barres perfectionnée comme solution de rechange économique aux technologies actuelles

Une nouvelle technologie mise au point par une équipe de scientifiques de l’Université McGill pourrait simplifier l’analyse des protéines et offrir aux hôpitaux et aux laboratoires de recherche un outil permettant d’obtenir des résultats en quantité, rapidement et à moindre coût.

Les protéines qu’on trouve dans le sang fournissent aux scientifiques et aux cliniciens des renseignements importants à propos de notre santé. Ces marqueurs biologiques peuvent par exemple indiquer si une douleur à la poitrine est causée par un accident cardiaque ou par un cancer.

Malheureusement, les outils employés pour détecter la présence de ces protéines n’ont pas beaucoup évolué depuis 50 ans. En effet, bien que le corps humain renferme plus de 20 000 protéines, la très grande majorité des méthodes d’analyse utilisées de nos jours ne ciblent qu’une seule protéine à la fois.

Cette situation est sur le point de changer. De fait, Milad Dagher, candidat au doctorat, le professeur David Juncker et leurs collègues du Département de génie biomédical de McGill ont mis au point une technique qui permet de détecter des centaines de protéines à partir d’un seul échantillon de sang.

Dans le cadre de leurs travaux, qui viennent d’être publiés dans la revue Nature Nanotechnology, ils ont mis au point une façon nouvelle et améliorée d’apposer un code à barres sur des microbilles à l’aide de colorants fluorescents multicolores. Capable de produire jusqu’à 500 microbilles de couleurs différentes, cette nouvelle plateforme de codage à barres permet de détecter simultanément de nombreux marqueurs dans une même solution — par exemple, un code à barres bleu sert à détecter le marqueur 1, un code à barres rouge, le marqueur 2, et ainsi de suite. Un instrument au laser, appelé cytomètre, dénombre ensuite les protéines qui adhèrent aux différentes billes de couleur.

Bien que ce genre de méthode d’analyse existe depuis un certain temps, les interférences entre colorants limitaient la capacité à générer les bonnes couleurs. Grâce à un nouvel algorithme rédigé par l’équipe de chercheurs, il est maintenant possible de produire des microbilles de couleurs différentes avec une grande précision — un peu comme on utilise un disque chromatique pour prédire le résultat d’un mélange de couleurs.

L’équipe du professeur Juncker compte exploiter cette plateforme pour améliorer l’analyse des protéines.

« Les technologies actuelles nous obligent à faire d’énormes compromis et à choisir entre le nombre de protéines qu’on peut mesurer en une seule analyse et le coût et la précision de la méthode, explique Milad Dagher. Cela signifie que les études à grande échelle, comme les essais cliniques, n’exploitent pas pleinement tous les paramètres mesurables, parce que les chercheurs ont tendance à se rabattre sur des plateformes éprouvées, mais dont les capacités sont limitées. »

Les membres de l’équipe entendent maintenant se concentrer sur le maintien de la précision de la détection des protéines à plus grande échelle.

Milad Dagher et Jeffrey Munzar, boursier de recherches postdoctorales rattaché au laboratoire du professeur Juncker, se sont associés à ce dernier pour créer une entreprise dérivée, nplex biosciences, afin de commercialiser leur nouvelle approche.

Le groupe de McGill a en outre récemment bénéficié d’une subvention De l’idée à l’innovation du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada pour soutenir le développement de la prochaine version de sa plateforme technologique.


Cette étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et le Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies.

Ensemble multicolour FRET model enables barcoding at extreme FRET levels”, par Milad Dagher, Michael Kleinman, Andy Ng et David Juncker, a été publié dans Nature Nanotechnology.

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