Traquer les molécules vagabondes



Les techniques d'analyse actuelles permettent de détecter assez facilement les molécules à l'intérieur d'une cellule. Cependant, dès qu'elles en sortent, on perd la trace de ces messagers chimiques. Pourtant, connaître la communication entre les cellules et les tissus est fondamental pour déterminer les mécanismes cellulaires. Cela permettrait en outre de mieux comprendre le mode opératoire de certaines maladies. Deux professeurs de l'Université de Montréal, Jean-François Masson, du Département de chimie, et Louis-Éric Trudeau, du Département de neurosciences, tentent de relever ce défi en développant une nanosonde qui traque les molécules directement à leur sortie de la cellule.

Connaître la communication entre les cellules et les tissus est fondamental pour déterminer les mécanismes cellulaires. 

En jumelant cette sonde à une fibre de verre micrométrique, ils parviennent à déplacer la prise de mesure à quelques micromètres d'une cellule. Par spectroscopie, la sonde amplifie les signaux des molécules pour faciliter leur identification. En positionnant cette nanosonde à proximité de neurones – l'expérimentation a été faite dans des boîtes de Pétri –, ils ont pu intercepter et mesurer une dizaine de neurotransmetteurs sécrétés simultanément par la cellule. La prochaine étape consistera à mener la même expérience dans des tissus provenant de cerveaux de souris, ce qui sera plus représentatif de la complexité du cerveau. Pour s'aider dans leur quête, les chercheurs ont fait appel à l'intelligence artificielle, notamment au traitement des images par apprentissage profond, afin de reconnaître les signaux plus complexes de certaines molécules. 

Le professeur Masson estime que c'est le domaine pharmaceutique qui pourrait bientôt bénéficier de cette avancée technologique. En effet, l'injection d'un médicament entraîne un changement dans le métabolisme des cellules. Or, en analysant les molécules sécrétées par la cellule, on peut déterminer l'efficacité du médicament et adapter le traitement à chaque patient.