Nouvel outil de diagnostic rapide pour les maladies cardiovasculaires

Anthony Shaw veut vous éclairer le sang à la lumière infrarouge. Et cela pourrait vous sauver la vie. Il est le chef scientifique d'un projet inédit du CNRC, celui d'utiliser la spectroscopie à l'infrarouge pour l'analyse rapide des produits chimiques contenus dans le sang, qui sont porteurs d'information annonçant des maladies cardiovasculaires.

« Nous sommes en train de fabriquer un appareil clinique et nous allons montrer que ça fonctionne », a déclaré M. Shaw, chercheur scientifique à l'Institut du biodiagnostic du CNRC (IBD-CNRC), à Winnipeg. « Nous pensons que cette technique peut révolutionner le diagnostic clinique. »

La carte d'identité lumière

La spectroscopie est la science de la mesure de l'émission et de l'absorption de différentes longueurs d'onde (spectres) de lumière visible et invisible. La spectroscopie a traditionnellement été utilisée dans les sciences physiques pour sonder la composition (qu'est-ce qu'il y a dedans et combien?) de matériaux allant d'ingrédients médicinaux aux étoiles du ciel. Plus récemment, la spectroscopie a été adaptée pour utilisation dans une vaste gamme de domaines de recherches biologiques, comme la biochimie et la toxicologie, pour tenter de répondre aux mêmes questions fondamentales dans le cas d'échantillons toujours plus complexes.

La spectroscopie à l'infrarouge (spectroscopie IR) utilise la portion infrarouge du spectre électromagnétique pour scruter la composition d'un échantillon. En faisant passer une radiation infrarouge à travers un échantillon, et en voyant quelles longueurs d'onde sont sélectivement absorbées par l'échantillon, on bâtit un « spectre » des absorptions qui sert d'empreinte chimique unique, exclusive à l'échantillon.

Les scientifiques de l'IBD-CNRC se servent de l'empreinte spectroscopique à IR moyen de divers fluides biologiques comme base de réalisation de nombreux tests cliniques communs, dont les panels de risques cardio-vasculaires, les tests de sang et d'urine, ce qui ouvre la porte aux tests diagnostics de routine pour lesquels on ne devra pas avoir recours à des réactifs chimiques.

L'équipe de M. Shaw vient de recevoir une mention honorable dans le cadre du concours Dossier commercial 2005 du CNRC (voir, dans la rubrique Faits saillants du CNRC, un autre article décrivant ce concours).

Au cours de la dernière décennie, la spectroscopie à l'infrarouge (IR) (voir l'information encadrée) a changé de façon dramatique la façon dont les substances sont analysées dans les laboratoires de chimie. Et la technique est maintenant largement utilisée dans l'industrie de l'agriculture. Aujourd'hui la spectroscopie IR sert à évaluer la qualité, par exemple les niveaux de gras et de protéines, du contenu des produits alimentaires allant du lait au blé.

Mais il reste encore à cette technique éprouvée de faire une percée dans le marché lucratif et hautement compétitif du diagnostic clinique. Quiconque est allé se faire prendre un test de sang a utilisé les services de ce marché.

M. Shaw propose d'offrir une alternative. Le premier gambit de son équipe dans ce marché, c'est une technique propriétaire d'utilisation de la spectroscopie IR pour mesurer le panel des lipides. C'est la liste cible des matières grasses du sang dont se servent les médecins pour évaluer votre risque de maladie cardiaque. Le panel des lipides comprend le cholestérol de basse et de haute densité, les triglycérides et le cholestérol total.

« Ce que nous faisons, c'est simplement de mesurer le spectre d'une seule goutte de sérum sanguin et de quantifier chacune des composantes sur la base de son empreinte moléculaire unique », dit M. Shaw.

L'énorme avantage de cette approche, c'est qu'elle n'a pas besoin des agents chimiques qui sont utilisés pour détecter et/ou mesurer les substances et les produits chimiques qui se trouvent dans des solutions telles que le sang. Par exemple, pour obtenir un test de lipides, un médecin envoie un échantillon de sang à un laboratoire pour analyse. Là, l'échantillon est mélangé avec divers réactifs chimiques, un pour chacun des tests demandés, pour produire les résultats.

Mais avec la technique de la spectroscopie IR, le test peut se faire au point de délivrance des soins et produire un résultat en moins de temps qu'il n'en faut au patient pour parcourir un magazine dans la salle d'attente. Selon le M. Shaw, chaque test à la spectroscopie IR sera moins cher et plus rapide que les méthodes actuelles, et sans gaspillage de produits chimiques.

« Si un médecin obtient les résultats instantanément, cela veut dire que le patient obtient un retour d'information immédiatement, sur place. Non seulement cette technique améliore-t-elle le traitement, puisque le soin approprié est aussitôt prescrit, mais elle évite au patient de revenir plusieurs semaines plus tard pour se faire annoncer les résultats », note M. Shaw.

Il existe un énorme marché potentiel pour ce type d'analyse, avec plus de 200 millions de panels de lipides commandés chaque année aux États-Unis seulement. Mais, note M. Shaw, c'est une industrie qui résiste à la sorte de changements que nous proposons. Présentement, l'industrie de la chimie clinique fonctionne sur un modèle économique de type « lame de rasoir ». Tout comme pour les rasoirs et les imprimantes au jet d'encre, l'industrie fait ses profits sur la vente des produits consommables qui font partie du produit, dans ce cas-ci, les réactifs chimiques.

Comme l'approche de M. Shaw n'utilise pas de réactifs, la réception que lui a accordée l'industrie chimique clinique traditionnelle a été plutôt hésitante. Mais parmi les usagers potentiels, dont les cardiologues, il y a eu une vague de fond d'intérêt.

Et c'est pourquoi il a formé un partenariat avec un fabricant américain de spectromètres dans le but de développer le produit. Il a aussi créé un partenariat d'affaires avec un chimiste clinique qui possède de l'expérience dans la commercialisation de technologie. Ensemble, ils travaillent présentement à un prototype et espèrent pouvoir placer l'appareil dans une variété de laboratoires de médecins dès le début de 2006 pour des essais cliniques initiaux.

Et pendant que M. Shaw poursuit son rêve de voir les patients faire tester leurs niveaux de lipides sanguins pendant qu'ils attendent, les scientifiques du U.S. Centres for Disease Control, d'Atlanta, attendent les résultats avec la plus vive impatience.

« Ils adorent ça », ajoute Anthony Shaw, en parlant de la réaction des dirigeants du CDC-Atlanta à cette technologie. « Ils pensent qu'elle présente d'énormes avantages, et ils veulent bien travailler avec nous au moment où les appareils passent dans les laboratoires cliniques – y compris les leurs. »