Nouvelle sonde d’imagerie bimode sensible au K+ pour le diagnostic de tumeurs malignes

L’identification des tumeurs malignes joue un rôle essentiel dans la prise en charge clinique du cancer. Actuellement, la biopsie est l’étalon-or pour l’identification de la malignité dans la plupart des cas de tumeurs, elle est cependant invasive qui peut causer un grand inconfort aux patients et potentiellement augmenter le risque de métastases à distance en raison du processus d’échantillonnage complexe. Avec le développement des sondes d’imagerie moléculaire, des approches d’imagerie médicale non invasives, telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM), l’imagerie par fluorescence (FI), la tomodensitométrie, l’échographie, etc., ont été utilisées pour le diagnostic non invasif des tumeurs. Néanmoins, la majorité des stratégies d’imagerie dépendent souvent de sondes d’imagerie qui manquent de spécificité pour l’identification de la malignité de la tumeur.

Considérant que la mort cellulaire nécrotique et les ions potassium surexprimés (K⁺) sont les principales caractéristiques des tumeurs malignes, mais pas des tumeurs bénignes, le K extracellulaire⁺ la concentration est significativement élevée dans le microenvironnement de la tumeur maligne par rapport à celle du tissu bénin. Sur cette base, une nouvelle recherche dirigée par le professeur Daishun Ling de l’Université Jiao Tong de Shanghai a rapporté un K⁺-sonde d’imagerie bimode sensible (KDMN) pour réaliser une imagerie tumorale en temps réel tout en identifiant la malignité.

Le KDMN se compose de K optique⁺ indicateurs intégrés dans une nanoparticule de silice mésoporeuse magnétique, qui est ensuite recouverte d’un K⁺-membrane sélective qui permet exclusivement le passage de K⁺ tout en excluant les autres cations. Les KDMN offrent un effet de contraste MR supérieur et K⁺-performances FI spécifiques. De plus, l’IRM améliorée par KDMN confère des signaux atténués aux sites tumoraux pour une détection efficace des tumeurs. Pendant ce temps, K basé sur KDMN⁺-sensible FI fournit une différence significative dans les signaux de fluorescence entre les tumeurs malignes et bénignes car il y a un K extracellulaire élevé⁺ concentration dans le microenvironnement tumoral malin. Notamment, l’intégration de l’IRM et de la FI basées sur KDMN via un circuit logique en cascade a permis d’obtenir avec succès l’auto-confirmation des résultats d’imagerie bimode, permettant ainsi une imagerie fiable et précise de la malignité tumorale.

L’étude vient d’être publiée dans Examen scientifique nationalLe premier auteur est le Dr Qiyue Wang, et les auteurs correspondants sont le professeur Daishun Ling de l’Université Jiao Tong de Shanghai et le professeur Fangyuan Li de l’Université du Zhejiang.

C’est la première démonstration d’un K⁺-sonde d’imagerie bimode sensible pour le diagnostic croisé IRM/FI de la malignité de la tumeur. Et cette stratégie d’imagerie logique “ET” en cascade sensible aux ions ouvrirait la voie au développement de sondes d’imagerie de nouvelle génération pour un diagnostic très sensible et précis des maladies associées à la dyshoméostasie ionique.”

Professeur Daishun Ling de l’Université Jiao Tong de Shanghai