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]
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Cancer et biomarqueurs
En anglais
1. Contexte
L'utilisation de la microfluidique a été récemment validée dans des tests de criblage haut débit et dans des tests diagnostiques. En particulier, la microfluidique en gouttelettes, qui utilise des gouttes de l'ordre du nanolitre (nL) au picolitre (pL) comme compartiments réactionnels pour des réactions biologiques, a démontré sa pertinence dans de nombreux champs d'applications.
Par exemple, la compatibilité des matériaux utilisés avec l'incubation de matériel biologique vivant a permis d'adapter des tests de cytotoxicité au format microfluidique, pour le criblage d'antibiotiques sur des bactéries ou de médicaments sur des cellules eucaryotes .
Une autre de ces applications, qui sera développée ici, est la réaction de polymérisation en chaîne (PCR) au format digital qui consiste à réaliser la réaction de PCR dans un grand nombre de compartiments (entre des centaines et des millions de compartiments). La distribution de l'échantillon dans ces compartiments est réalisée de manière à n'avoir, idéalement, au plus qu'une seule séquence cible par compartiment. La lecture des résultats est réalisée par le comptage du nombre de compartiments positifs (où une amplification a eu lieu) et le nombre de compartiments négatifs.
La PCR digitale utilisée comme outil de détection quantitative de séquences rares d'ADN pourrait avoir un impact important en médecine dans la détection de virus ...
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Contexte
BIBLIOGRAPHIE
-
(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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(4) - EVANS (M.I.), WRIGHT (D.A.), PERGAMENT (E.) et al - Digital PCR for noninvasive detection of aneuploidy : power analysis equations for feasibility. - Fetal diagnosis and therapy, 31, p. 244-247 (2012).
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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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