L’identification du profil génétique de cellules individuelles a une valeur importante à la fois pour la recherche et les applications pratiques, et les réalisations dans ce domaine peuvent aider à comprendre la grande variabilité entre les différentes cellules.

Mais contrairement aux succès obtenus dans l’étude du profil génétique d’une seule cellule, le décodage du profil protéique d’une seule cellule n’a pas encore été réalisé. Ce serait une étape importante – tant du point de vue de la recherche que de la clinique – car une détection précise des niveaux de protéines peut aider à diagnostiquer les maladies à un stade précoce lorsque leurs niveaux sont trop faibles pour être détectés par les tests actuels. Par exemple, une telle cartographie peut aider à distinguer les différentes tumeurs et permettre d’adapter le traitement de manière optimale au cas spécifique.

Dans ce qui est considéré comme une percée significative, des chercheurs de l’Institut de technologie Technion-Israël à Haïfa, en collaboration avec des partenaires étrangers, présentent de nouvelles technologies pour décoder le profil protéique de cellules individuelles. Un article de perspective qui détaille les derniers développements de méthodes du groupe international dans le domaine, a récemment été publié dans la prestigieuse revue Nature Methods sous le titre : « Le paysage émergent des technologies de séquençage des protéines à molécule unique ».

Le manuscrit collaboratif présenté ici a été dirigé par le professeur Chirlmin Joo (Université de Delft aux Pays-Bas), le Dr Javier Alfaro (Université de Gdansk en Pologne) et le professeur Amit Meller de la Faculté de génie biomédical (le Technion), après une conférence internationale réussie SMPS19 (Single-Molecule Proteins Sequencing), une conférence internationale réussie organisée par Meller et tenue à Jérusalem il y a deux ans.

Dans l’article, les chercheurs décrivent les futures technologies de séquençage et d’identification des protéines au niveau moléculaire individuel, ainsi que les innovations dans les méthodes existantes telles que la spectrométrie de masse. Un tel exemple est la technologie développée dans le laboratoire de Meller, impliquant des capteurs nanométriques qui incluent des nano-canaux et des nano-pores pour permettre la détection directe de protéines individuelles. Les protéines sont marquées avec des colorants fluorescents et, lorsqu’elles traversent le capteur, un système optique sophistiqué peut lire les marqueurs.

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Le signal optique est traité et analysé à l’aide d’un système basé sur l’apprentissage profond, également développé en laboratoire, permettant d’identifier la protéine. Cette technologie et d’autres de ce type conduiront à une meilleure compréhension des processus biologiques et au développement de tests médicaux hautement sensibles qui permettront le diagnostic précoce d’une variété de maladies, ont conclu les chercheurs.



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