Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La PCR (réaction de polymérisation en chaîne) digitale représente un saut technologique dans la détection et la quantification de séquences rares d'ADN, comme certaines mutations spécifiques des tumeurs. La détection de ces séquences est d'un grand intérêt pour la prise en charge clinique des patients. En effet, leur détection dans les tumeurs ou les fluides biologiques, comme le plasma ou l'urine, pourrait permettre d'adapter le traitement aux caractéristiques moléculaires précises de la tumeur et de limiter les risques de récidive. Après une rapide présentation du contexte des recherches, l'article se penche sur le cancer et ses biomarqueurs, afin d'enchaîner sur l'émergence de la PCR digitale, et enfin explore les perspectives et potentielles évolutions de la PCR digitale.
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Digital PCR (polymerase chain reaction) is a way to cross the technological gap in detection and quantification of rare DNA sequences, such as mutations found in tumors. Detection of these rare sequences is of high importance for improving cancer patient care. Their detection in tumors or in biological fluids such as plasma or urine could allow the adaptation of treatment to the precise molecular characteristics of the tumor, and limit risks of recurrence, thereby increasing patient survival. After a brief introduction of the research described, this article first discusses cancer and its biomarkers, then follows with the emergence of digital PCR, and lastly explores the perspectives and potential evolution of digital PCR.
Auteur(s)
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Philippe NIZARD : Ingénieur de recherche au sein de l'UMRS1147, Université Sorbonne Paris Cité, INSERM UMR-S1147, centre universitaire des Saints-Pères, Paris, France
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Aurélie KROL : Ingénieur de recherche au sein de l'UMRS1147, Université Sorbonne Paris Cité, INSERM UMR-S1147, centre universitaire des Saints-Pères, Paris, France
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Pierre LAURENT-PUIG : PU-PH, Directeur de l'UMRS1147, Université Sorbonne Paris Cité, INSERM UMR-S1147, centre universitaire des Saints-Pères, Paris, France
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Valérie TALY : Chargée de recherche CNRS (CR1) - Responsable du groupe « Recherche translationnelle et microfluidique », Université Sorbonne Paris Cité, INSERM UMR-S1147, centre universitaire des Saints-Pères, Paris, France
INTRODUCTION
Domaine : Analyse génétique
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Microfluidique, PCR digitale, PCR, PCR quantitative, biologie moléculaire
Domaines d'application : Recherche de biomarqueurs du cancer
Principaux acteurs français : GDR Micro et Nano Fluidique
Contact : [email protected] ; [email protected]
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DOI (Digital Object Identifier)
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De la PCR à la PCR digitale
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2. Cancer et biomarqueurs
Depuis quelques années, le cancer est devenu la première cause de mortalité, devançant les maladies cardiovasculaires. Il est la cause d'un tiers des décès masculins et d'un quart des décès féminins. En 2012 en France, 355 000 nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués, et 148 000 personnes en sont mortes.
Le cancer est une maladie où certaines cellules anormales se multiplient de manière anarchique et acquièrent la capacité d'infiltrer et de détruire les tissus sains pour former une tumeur. Les nouvelles technologies de séquençage ont permis de mettre en évidence un réseau complexe d'altérations génétiques présentes dans les cellules cancéreuses et absentes des cellules saines. Or, selon les altérations présentes, le pronostic et la réponse aux traitements pourront être différents. Par conséquent, leur détection précoce permet désormais de proposer le traitement le plus adapté dans le cadre de thérapies dites « ciblées ».
2.1 Bases moléculaires du cancer et biomarqueurs
Les causes de ce dysfonctionnement cellulaire sont dues à des altérations de gènes liés à la prolifération ou à la mort cellulaire. Il peut s'agir, entre autres, de délétions, de mutations ponctuelles, de réarrangements chromosomiques, d'amplifications ou de modifications épigénétiques.
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La mutation est un changement d'un ou quelques nucléotides dans un gène. Cette altération peut, par exemple, entraîner une modification de la protéine produite à partir de ce gène, qui peut perdre certaines de ces fonctions et/ou en gagner de nouvelles ou modifier son niveau de régulation.
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L'amplification génique correspond à une augmentation du nombre de copies d'un ou plusieurs gènes présents dans la cellule (comparé aux deux copies présentes dans une cellule saine). Cette amplification peut aboutir à une surproduction des protéines codées par ces gènes.
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La translocation chromosomique est un réarrangement majeur des chromosomes, où un fragment de chromosome est transféré sur un autre chromosome. Ce réarrangement peut entraîner un changement du niveau d'expression des gènes contenus sur les fragments échangés, ou entraîner la production...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KRZYSZTOF (C.), TOMASZ (S.K.), SLAWOMIR (J.) et al - Rapid screening of antibiotic toxicity in an automated microdroplet system. - Lab. Chip., 12, p. 1629-1637 (2012).
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(3) - STRAIN (M.C.), LADA (S.M.), LUONG (T.) et al - Highly precise measurement of HIV DNA by droplet digital PCR. - PLoS One, 8 (2013).
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(5) - TALY (V.), PEKIN (D.), EL ABED (A.), LAURENT-PUIG (P.) - Detecting biomarkers with microdroplet technology. - Trends. Mol. Med., 18, p. 405-416 (2012).
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