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Médecine

Détection du cancer : une invention de l’Université de Tel-Aviv bientôt sur le marché

L'Université de Tel-Aviv a signé un accord avec l’entreprise internationale Biosynth pour la diffusion de capteurs chimiques révolutionnaires émettant de la lumière, basés sur une technologie mise au point dans le laboratoire du Prof. Doron Shabat de l'École de chimie. La méthode, susceptible de permettre un diagnostic précis des cellules cancéreuses, présente un marché potentiel de plusieurs milliards de dollars.

Glowstick3Ramot, la société de transfert de technologie de l'Université de Tel-Aviv, vient de signer un contrat de licence avec Biosynth, société internationale siégeant en Suisse, spécialisée entre autres dans le développement et la fabrication de substances chimiques à des fins de diagnostic médical. L'accord prévoit le droit pour Biosynth de fabriquer et vendre des capteurs chimiques de diagnostic innovants, basés sur une technologie développée dans le laboratoire du Prof. Doron Shabat de l'École de chimie de l’Université de Tel-Aviv. Le réseau mondial de distribution de Biosynth permettra une diffusion efficace de la technologie dans le monde entier, le marché potentiel étant estimé à plusieurs milliards de dollars.

Localiser les métastases les plus minuscules

La spécificité de ces capteurs innovants, enregistrés par Ramot sous le nom AquaSpark ™, résident dans le fait qu'ils sont en mesure d'émettre une grande quantité de lumière en milieu liquide. Ils conviennent donc à une utilisation dans les tissus biologiques, et présentent de nombreuses applications à la fois dans le domaine de la recherche et pour le diagnostic médical, notamment la localisation et la mise en évidence des tumeurs cancéreuses, y compris des métastases minuscules, avec un très haut niveau de précision.

La nouvelle entente a germé à une rapidité rare dans le monde universitaire. En effet, l’accord a été signé cinq mois seulement après la publication d'un article scientifique par le Prof. Shabat. « Dès que je l'ai lu l'article, j'ai réalisé l'énorme potentiel de cette invention », a déclaré le Dr. Urs Spitz, président de Biosynth. «Elle devrait considérablement améliorer la commodité et la rapidité des tests biologiques ».

Doron shabbat research group« Nous ne doutons pas que Biosynth soit le partenaire idéal et dispose des meilleurs outils professionnels possible pour transférer la technologie sur le marché rapidement », a déclaré le Dr. Adi Elkeles, vice-président de Ramot chargé du développement commercial dans le domaine des Sciences de la vie. « Nous avons l'intention de travailler en collaboration avec la société pour élaborer des accords avec les divers acteurs des différents secteurs des sciences de la vie, et faire d'AquaSpark ™ le capteur innovant standard dans les domaines de la recherche et du diagnostic ».

 

Sur la photo: le groupe de recherche du Prof. Doron Shabat.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre: "Détection du cancer: une invention de l'Université de Tel-Aviv bientôt accessible"

Cancer: un traitement de l'Université de Tel-Aviv réussit à prévenir la récidive postopératoire

Une étude clinique menée sous la direction du Prof. Shamgar Ben-Eliyahu de l'École de psychologie et de l'École des neurosciences de l'Université de Tel-Aviv, a montré qu'un traitement court et simple à base de médicaments existants contre le stress et la douleur conduit à une réduction considérable des risques de récidive post-chirurgicale du cancer.

medicaments2Elle a été réalisée en collaboration avec des chercheurs de l'Ecole de médecine de l'Université de Tel-Aviv travaillant dans des hôpitaux affiliés: les Prof. Oded Zmora et Moshe Shabtai, du Sheba Medical Center, le Dr. Eran Sharon du Centre médical Rabin et le Dr. Tanir Allweis, du Centre médical Kaplan.

Ses résultats viennent d'être publiés dans la revue médicale Clinical Cancer Research.

15% des patientes atteintes du cancer du sein et 20% à 40% de ceux atteints d'un cancer colorectal connaissent une récidive métastasique après l'ablation d'une tumeur cancéreuse. Ce taux peut même atteindre jusqu'à 96% dans le cas du cancer du pancréas.

Le stress favorise le développement des métastases

"Quand le corps est en état de stress, physiologique ou psychologique, il secrète une grande quantité d'hormones de la famille des prostaglandines et des catécholamines", explique le Prof. Ben-Eliyahu. "Ces hormones, qui diminuent l'activité des cellules immunitaires, favorisent indirectement le développement des métastases. De plus, elles aident directement les cellules cancéreuses restées dans le corps après l'opération à créer et développer des métastases dangereuses. Ainsi, en raison de l'exposition à ces hormones, les tissus cancéreux deviennent plus agressifs et métastatiques".

ShamgarbeneliyahumichalrochbenamiLors d'une étude préliminaire menée en laboratoire à l'Université de Tel-Aviv au cours des deux dernières décennies, le Prof. Ben-Eliyahu et ses étudiants ont montré que l'opération chirurgicale et les réactions physiologiques qui l'accompagnent augmentent les risques de développement de maladies cancéreuses métastasiques, mais que ce processus pouvait être freiné par l'utilisation d'une combinaison de médicaments existants, bloquant les effets des hormones de stress et d'inflammation.

Des résultats significatifs avec des médicaments banals

Le traitement a été testé sur 38 patientes atteintes d'un cancer du sein et 34 patients atteints de cancer colorectal dans les centres médicaux Sheba, Rabin et Kaplan. Les chercheurs ont administré aux patients deux médicaments connus et sûrs: du Propranolol (Deralin), bêtabloquant utilisé pour le traitement de l'hypertension et de l'anxiété, et de l'Etodolac (Etopan), anti-inflammatoire non-stéroïdien qui sert à prévenir la douleur et l'inflammation. Les malades ont pris les médicaments pendant onze jours, cinq jours avant l'intervention et cinq jours après.

"Le traitement a considérablement réduit le potentiel métastasique de la tumeur, mesuré selon des marqueurs moléculaires des cellules cancéreuses ", explique le Prof. Ben-Eliyahu. "En outre, il a amélioré la quantité et le type de leucocytes (globules blancs) des patients, mesures qui elles aussi prédisent une probabilité plus faible de récidive du cancer. En plus des échantillons pris sur la tumeur enlevée, nous avons examiné dix autres marqueurs biologiques (bio-marqueurs) dans le sang des patients avant et après la chirurgie et les résultats ont indiqués de nets changements physiologiques anti-métastatiques. Entre autres, le traitement médicamenteux a réduit de près de 50% les niveaux d'IL-6 (hormone immunitaire), de CRP (protéine inflammatoire) et de EMT (marqueur biologique moléculaire des tissus cancéreux), tous ces marqueurs prédisant le processus métastatique.

"L'un des résultats intéressants et importants de cette étude est que les réactions de stress et d'inflammation que le corps développe avant l'opération conduisent apparemment à des changements pro-métastatiques dans la tumeur. Il semble que l'anxiété et les réactions endocriniennes qui l'accompagnent pendant la période d'attente de l'intervention chirurgicale peuvent avoir un impact négatif sur la tumeur et les paramètres du corps du patient. Les études réalisées sur des patients atteintes du cancer du sein et ceux atteints d'un cancer colorectal ont obtenu des résultats similaires. Il est important de noter que dans les deux cas le traitement médicamenteux s'est caractérisé par un profil de sécurité favorable".

Empêcher le retour du cancer

En dépit de ces résultats, le Prof. Ben-Eliyahu relève qu'une partie du corps médical ne croient toujours pas à l'influence des effets du stress, en particulier de ceux qui résultent de facteurs psychologiques, comme l'attente de l'opération ou la peur de la propagation de la maladie. "Il y a des indicateurs biologiques qui indiquent clairement la propagation du cancer à la suite de réactions de stress et d'inflammation corporelles, au moins chez les animaux, mais il n'y a pas encore de conscience de l'importance des effets psychologiques sur la progression de la maladie chez l'homme", dit-il.

Après le succès de cette étude, les chercheurs ont l'intention de mener d'autres recherches pour réduire les réactions de stress préopératoire au moyen d'une intervention comportementale psychologique, peut-être sans l'usage de médicaments. Le Prof. Ben-Eliyahu ajoute que bien que l'étude clinique ait été menée sur des patients atteints de cancer du sein et du côlon, la réduction du risque de propagation des métastases après la chirurgie n'est pas propre à un type de cancer ou à un autre.

Selon lui, à l'encontre des médicaments anticancéreux existants qui sont consommés par le patient pendant le restant de ses jours, et ne parviennent pour le moment qu'à prolonger la vie, le traitement mis au point par les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv: "vise à augmenter la proportion de patients chez qui le cancer ne reviendra pas, et par là à sauver des vies".

"Après le succès de cette recherche, nous prévoyons de réaliser dans une prochaine étape une étude clinique élargie parmi 600 patients atteints du cancer du côlon, puis  chez 200 patients atteints d'un cancer du pancréas, mais pour ce nous devrons mobiliser au moins un million de dollars!" dit le Prof. Ben-Eliyahu. "Les entreprises pharmaceutiques ne sont pas enclines à soutenir ce genre d'études, car  le traitement que nous proposons est court et basé sur des médicaments déjà existants et peu coûteux".

Une nouvelle technologie de l'Université de Tel-Aviv pour lutter contre les bactéries résistantes aux antibiotiques

Une équipe de chercheurs de la Faculté de Médecine de l'Université de Tel-Aviv a développé une technologie de pointe susceptible de neutraliser l'activité nuisible des bactéries pathogènes et de restaurer leur sensibilité aux antibiotiques. La nouvelle méthode basée sur l'élargissement de la gamme d'action des bactériophages, virus infectant les bactéries, servira de base au développement de médicaments innovants.

udi qimron 1L'étude, menée par les Dr. Ido Yosef et Moran Goren et les doctorants Rea Globus et Shahar Molshanski-Mor sous la direction du Prof. Udi Qimron, a été publiée en couverture de la prestigieuse revue Molecular Cell de juin.

 La résistance aux antibiotiques développée par les bactéries est l'une des plus grandes menaces connues pour la médecine actuelle. A présent, les chercheurs de l'Université de Tel-Aviv ont développé une technologie de pointe basée sur l'élargissement de la gamme d'action des bactériophages (nom composé de 'bactérie' et 'phage' - manger), virus qui attaquent les bactéries dans le corps humain en leur insérant un nouvel ADN qui perturbe leur activité.  

Un seul bactériophage pour affronter des dizaines de bactéries

"Ces dernières années, la science utilise les capacités du génie génétique pour lutter contre les bactéries pathogènes, y compris celles qui résistent aux antibiotiques, et redeviennent agressives et dangereuses ", explique le Prof. Qimron. "Dans notre laboratoire, nous tentons de modifier les propriétés des bactéries en changeant  leur ADN. De cette façon, nous pouvons leur donner les caractéristiques que nous choisissons, et neutraliser leurs fonctionnalités nuisibles pour l'homme, comme la création de toxines, la production de maladies et la résistance aux antibiotiques".

Le fait d'utiliser les bactériophages contenus dans le corps humain, possédant une 'expérience' de milliards d'années d'évolution dans la pénétration des bactéries, pour leur introduire un nouvel ADN, est courant. Mais, selon le Prof. Qimron, " le processus s'est heurté jusqu'à aujourd'hui à un obstacle important: chaque bactériophage attaque de manière sélective un nombre très limité de types de bactéries. En d'autres termes, pour introduire de l'ADN dans une bactérie particulière les chercheurs doivent utiliser le bactériophage spécifique qui lui convient, ce qui rend la technique difficile, et réduit en grande partie ses possibilités. Nous avons mis au point un bactériophage capable de s'attaquer à un nombre considérable de microbes, et donc d'élargir la gamme des hôtes bactériens auxquels il peut injecter l'ADN désiré".

Transformer les bactériophages de la tête à la queue

Dans une première étape, les chercheurs ont conçus des bactériophages qui convenaient à leur but. "Chaque bactériophage se compose d'une tête et d'une queue", explique le Prof. Qimron. "La tête contient du matériel génétique et la queue cible et se connecte à une bactérie spécifique, et lui injecte ce matériel. En utilisant des techniques de génie génétique, nous avons pu transformer les bactériophages de la tête à la queue. Nous avons introduit dans la tête l'ADN que nous désirions, par exemple de l'ADN qui augmente la sensibilité des bactéries aux antibiotiques, et nous avons relié à chaque tête la queue qui lui convient, pour qu'elle se fixe sur les bonnes bactéries". Comme preuve du potentiel du processus innovant de ces croisements, les chercheurs ont créé un bactériophage capable d'injecter l'ADN sélectionné à des dizaines d'espèces différentes de bactéries.

 La deuxième partie de l'étude visait à améliorer la capacité des bactériophages a transférer de l'ADN à la bactérie choisie. " Nous avons adopté la méthode de l'évolution accélérée en laboratoire", explique le Prof. Qimron. «Nous avons mis en présence in vitro une bactérie avec des milliards de bactériophages possédant des queues différentes. Seuls ceux dont la queue convenait à la bactérie ont pu y introduire l'ADN. Cela a créé une sélection évolutionnaire en faveur de ces queues. Après un grand nombre de cycles de sélection, nous avons pu produire des bactériophages à la queue qui injectent de l'ADN à cette même bactérie avec une efficacité multipliée".

Le Prof. Qimron conclut: "Changer l'ADN des bactéries pathogènes en utilisant des bactériophages est une technologie prometteuse dans la lutte contre de nombreuses maladies. Entre autre, elle peut aider à restaurer la sensibilité aux antibiotiques des bactéries qui ont développé une résistance aux médicaments communs. Nous croyons que notre technique contribuera à de grands progrès dans ce sens, et servira de base pour de futurs médicaments innovants ".

La recherche a été financée par le Fonds Momentum de Ramot, la société de commercialisation de technologies de l'Université de Tel-Aviv, créé dans le but de financer la recherche de pointe. Le projet a été identifié il y a deux ans à son stade préliminaire et a bénéficié d'un financement à hauteur de 700 000 dollars à ce jour, exceptionnel dans le champ universitaire, qui a permis le développement des recherches à un stade avancé.

 

Cet article a été publié dans Siliconwadi.fr sous le titre: "Israël: grand espoir dans la lutte contre les bactéries résistantes aux antibiotiques"

Université de Tel-Aviv: un bâton lumineux pour détecter le cancer

Une équipe de chercheurs dirigée par le Prof. Doron Shabat de l'Ecole de chimie de l'Université de Tel-Aviv a conçu une sonde lumineuse 3000 fois plus brillante que les sondes existantes, permettant de détecter et de mesurer l'activité cellulaire microscopique caractéristique du cancer.

L'étude, menée en collaboration avec le Dr. Christoph Bauer de l'Université de Genève, a été récemment publiée dans la revue ACS Central Science.

Doron shabbat research groupLes bâtons lumineux utilisés comme source de lumière de secours ou pour réaliser des bracelets ou colliers fluorescents lors de fêtes nocturnes sont basés sur le phénomène de chimiluminescence, ou production de lumière par réaction chimique. Mais ce processus peut également être utilisé dans des sondes pour la détection de molécules et donc le diagnostic médical de maladies.

«La chimiluminescence est considérée comme l'une des méthodes les plus sensibles utilisées dans les tests de diagnostic», déclare le Prof. Doron Shabat. « Nous avons développé une méthode permettant de créer des composés hautement efficaces qui émettent de la lumière lors du contact avec une protéine ou un produit chimique spécifiques, et peuvent être utilisés, entre autres, comme des sondes moléculaires pour détecter les cellules cancéreuses ».

Les chercheurs ont constaté que le réglage de la structure électronique des sondes actuelles améliore leur fluorescence. Le nouveau mécanisme qu'ils ont développé a permis de produire une sonde chimiluminescente 3000 fois plus brillante que les sondes existantes, résistante à l'eau, et adaptée à la détection et la mesure de l'activité cellulaire qui souligne certaines pathologies, telles que le cancer.

Réparer la perte d'énergie dans les sondes existantes

La sonde mise au point à l'Université de Tel-Aviv pare l'un des inconvénients majeurs des sondes à chimioluminescence actuelles. En effet, la plupart des sondes lumineuses existantes utilisent un mélange composé d'une molécule émettrice qui détecte les éléments recherchés, d’une substance chimique qui émet une lumière fluorescente (fluorophore) et d'une matière semblable à du savon appelée tensioactif, qui modifie la tension entre deux surfaces et amplifie le signal à des niveaux détectables. Mais une perte d'énergie se produit au cours du processus de transfert de la molécule émettrice au fluorophore, et les tensioactifs ne sont pas biocompatibles.

«En tant que spécialiste de chimie de synthèse, nous savions comment lier structure et fonction des matières», explique le Prof. Shabat. « En ajoutant deux atomes clés, nous avons créé une sonde beaucoup plus lumineuse que celles actuellement sur le marché. Et en outre, la molécule obtenue convient à une utilisation directe dans les cellules ».

glowstickSur la base de cette molécule, les chercheurs ont développé des capteurs capables de  détecter certains éléments chimiques biologiques. Ils ont également utilisé la molécule chimiluminescente pour mesurer l'activité de plusieurs enzymes et visualiser des cellules par microscopie.

« Nous avons ainsi mis au point une nouvelle méthodologie particulièrement puissante qui nous permet de créer des capteurs de chimioluminescence hautement efficaces pour la détection, la visualisation et l'analyse de diverses activités cellulaires», conclue le Prof. Shabat. Les chercheurs explorent actuellement les moyens d'amplifier la chimioluminescence des nouvelles sondes pour l'imagerie in vivo.

La recherche a été financée en partie par la Fondation israélienne pour la science, la Fondation binationale israélo-américaine des sciences, la Fondation israélo-allemande et l'Initiative nationale israélienne pour la nanotechnologie.

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr

Cancer : des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv ont identifié un mécanisme d’autodestruction des cellules cancéreuses

Le Prof. Malka Cohen-Armon du Département de physiologie et pharmacologie de la Faculté de médecine de l’Université de Tel-Aviv, en collaboration avec le Prof. Tamar Peretz de l'Institut d'oncologie du Centre Hadassah à Ein Kerem, le Prof. Shai Izraeli et le Dr. Talia Golan du Centre de recherche sur le cancer de l’Hôpital Sheba à Tel-Hashomer, a découvert une nouvelle méthode de destruction ciblée des cellules cancéreuses agressives exploitant un mécanisme naturel de suicide cellulaire qui existe dans toutes les cellules. L’étude ouvre un nouvel espoir pour le développement de médicaments particulièrement efficaces adaptés à une variété de tumeurs malignes résistantes aux traitements actuels.

cancer cell 580 3Elle a été publiée récemment dans la revue Oncotarget.

 « Nous avions découvert dès 2009 que des molécules dérivées du phénanthrène (hydrocarbure aromatique dit tricyclique) tuent efficacement les métastases du cancer du sein qui ne réagissent pas aux thérapies traditionnelles », explique le Prof. Cohen-Armon. « Nous avons ensuite examiné l'effet de ces molécules sur d'autres types de tumeurs malignes résistantes aux traitements, comme le cancer de l'ovaire, le cancer du côlon, le cancer du pancréas, une forme rare du cancer du cerveau et le celui du poumon, et constaté que ces molécules parvenaient à les détruire dans les 48 à 96 heures. En parallèle, nous avons constaté que la procédure ne cause aucun dommage aux cellules saines, et que la lésion des cellules cancéreuses se produisait pendant la division cellulaire (mitose). Suite à ces résultats, nous avons cherché à étudier ce processus de destruction ».

Un mécanisme naturel de "suicide cellulaire"

Pour révéler ce mécanisme, les chercheurs ont passé en revue la réaction au phénanthrène de toutes les protéines des cellules connues pour être associées au processus de la division cellulaire. Ils sont ainsi parvenus à identifier un certain nombre de protéines spécifiques qui subissaient des modifications sous l'influence du phénanthrène dans les cellules cancéreuses, alors qu’elles ne lui réagissaient pas du tout dans les cellules saines.

Cohen Armon Malka 300x298Le Prof. Cohen-Armon explique : « dans un processus de division cellulaire normal, les chromosomes de la cellule mère se reproduisent de manière précise, les deux jeux de chromosomes générés s'alignant l'un en face de l'autre le long d'une ‘broche’ (axe avec deux pôles, généré au sein de la cellule mère). Les protéines que nous avons identifiées sont responsables de la construction de la broche et de l'agencement des chromosomes lors de la division. Dans les cellules cancéreuses, le phénanthrène perturbent leur activité, entraînant la formation d’une petite broche appauvrie et déformée avec des chromosomes dispersés. Pour éviter la division cellulaire anormale, la cellule va alors se « suicider » : un mécanisme naturel d’autodestruction, qui se déclenche dans toute cellule qui ne se divise pas normalement, se met alors en œuvre dans la tumeur maligne, et c’est ainsi que les cellules cancéreuses périront par le traitement. De plus, dans la mesure où la lésion se produit dans la phase de division cellulaire, l'efficacité du traitement augmentera, car les cellules cancéreuses, surtout  les tumeurs malignes les plus agressives se divisent à un taux élevé ».

Des résultats prometteurs

Après avoir examiné ce mécanisme dans des cultures cellulaires, les chercheurs l’ont testé sur des souris de laboratoire. Les résultats ont été prometteurs: suite au traitement par le phénanthrène, la croissance tumorale a été interrompue, et deux semaines plus tard, les tumeurs des souris traitées étaient beaucoup plus réduites que celles du groupe témoin resté sans traitement.

« Nous pensons avoir identifié un nouveau mécanisme particulièrement efficace pour le traitement du cancer, qui pourrait convenir à une variété de tumeurs malignes », a conclu le Prof. Cohen-Armon. « Nous avons l'intention de développer des molécules qui interfèrent avec l'activité des protéines que nous avons identifiés, exploitant ainsi un mécanisme naturel d’autodestruction qui intervient en cas de division cellulaire anormal pour détruire les cellules cancéreuses agressives. Par la suite, nous examinerons comment utiliser ces molécules comme médicament pour les humains».

 

Cet article a été publié sur Siliconwadi.fr sous le titre: "Cancer: l'Université de Tel-Aviv a éidentifié un mécanisme d'autodestruction des cellules cancéreuses"