Une puce microfluidique évalue les traitements médicamenteux de la leucémie chez l'enfant

Prédire la résistance aux médicaments dès le diagnostic

Plus de 120 000 personnes aux États-Unis vivent avec une leucémie aiguë lymphoblastique, dite LAL, et 6 000 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année. Plus de 3 500 enfants reçoivent ce diagnostic chaque année, ce qui en fait 75 pour cent de tous les cas de leucémie de l'enfant, selon les données rapportées par MedicalXpress. Ce cancer du sang progresse rapidement et interrompt la production de globules blancs matures en quelques mois. Bien que les traitements initiaux reposent sur des protocoles de chimiothérapie structurés selon les sous-types de leucémie et les groupes de risque génétique, la plupart des patients reçoivent des thérapies similaires. Environ 15 pour cent des patients pédiatriques et 50 pour cent des patients adultes souffrent encore d'une rechute ou d'une maladie réfractaire.

« GradientScreen vise à améliorer et à élargir l'accès à la médecine de précision dans le traitement de la leucémie, en aidant les cliniciens à identifier plus tôt dans l'évolution de la maladie les patients plus difficiles à traiter, et à les orienter plus précisément vers de nouvelles approches thérapeutiques alternatives »

— Kendall Williams, ingénieur biomédical et coauteur de l'étude

Des gradients microfluidiques remplacent les tests un par un

Pour identifier les traitements inefficaces avant le début du traitement, les chercheurs ont conçu un test microfluidique baptisé GradientScreen. Ce dispositif médical de diagnostic évalue simultanément la survie des cellules cancéreuses face à de multiples associations de médicaments. Plutôt que de tester chaque paire de médicaments et chaque rapport de concentration dans des puits de culture séparés et gourmands en ressources, le réseau de canaux microfluidiques évalue tout un spectre de rapports de doses pour un protocole de trois médicaments en une seule expérience, comme documenté dans Nature Biomedical Engineering. Deux patients porteurs de la même mutation génétique présentent souvent des réponses divergentes aux thérapies ciblées, ce qui rend nécessaires des tests fonctionnels sur cellules vivantes en complément du séquençage génomique.

Mesurer la survie cellulaire sur 17 échantillons cliniques

L'invention biomédicale a été créée par Kendall Williams et Dan Zhang, diplômés de l'université Emory et de Georgia Tech, en collaboration avec le chercheur principal Wilbur Lam. Dans une étude rétrospective évaluant 17 échantillons de patients de cellules leucémiques et de moelle osseuse fournis par l'Aflac Cancer and Blood Disorders Center de Children's Healthcare of Atlanta, les profils de survie de la plateforme ont concordé avec les résultats cliniques historiques des patients, selon MedicalXpress. Les mesures du test correspondaient au volume de cellules cancéreuses résiduelles après les quatre premières semaines de chimiothérapie d'induction, ainsi qu'aux rechutes documentées des patients.

Étendre le dépistage au-delà de la LAL pédiatrique

L'équipe de recherche prévoit d'étendre les tests à d'autres cancers du sang, dont la leucémie aiguë myéloïde, et d'évaluer des cohortes de patients adultes. Cette innovation technique dans le profilage fonctionnel des médicaments vise à raccourcir le délai entre le diagnostic et le choix d'une thérapie personnalisée, en évitant les protocoles standards susceptibles d'échouer, selon les résultats de l'équipe publiés dans Nature Biomedical Engineering.

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