Développement d'un outil bioanalytique pour la détection des biomarqueurs de cancer de sein dans la salive

Development of new bioanalytical tool for the detection and monitoring of breast cancer biomarkers via saliva

• Auteur / Autrice : Imad Abrao Nemeir
• Direction : Abdelhamid Errachid El Salhi, Nadia Zine Loukili, Joseph Saab, Walid Hleihel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie analytique / Chimie
• Date : Soutenance le 30/09/2020
• Etablissement(s) : Lyon en cotutelle avec Université Saint-Esprit (Kaslik, Liban)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Chimie (Lyon ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Analytiques
• Jury : Président / Présidente : Didier Léonard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelhamid Errachid El Salhi, Joseph Saab, Walid Hleihel, Hafsa Korri-Youssoufi, Jihane Jabbour, Chouki Zerrouki, Nourdin Yaakoubi
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hafsa Korri-Youssoufi, Jihane Jabbour

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs biologiques

Biocapteurs

Protéines salivaires

Dépistage

Cancer du sein

Mots clés libres

Biocapteur

Impedance electrochimique

HER2

EGFR

P53

Biosensors

Electrochemical impedance spectroscopy

HER2

EGFR

P53

Résumé

Le cancer du sein affecte 1 femme sur 8 dans le monde. Rien qu'en 2018, 2 millions de nouveaux cas supplémentaires ont été enregistrés avec 626000 décès par cancer du sein. L'efficacité du traitement et la capacité de survie peuvent être augmentées grâce à une détection précoce. Cependant, les méthodes actuelles de détection précoce utilisées pour le cancer du sein sont à la fois invasives et coûteuses. Les biocapteurs présentent une méthode alternative. Ce sont des dispositifs qui détectent les molécules biologiques à de faibles concentrations avec une grande précision et un faible coût. Récemment, la salive en tant que milieu de détection s'est avérée être une excellente alternative au sang et aux tissus en raison de sa richesse en biomarqueurs protéiques, y compris les biomarqueurs du cancer du sein. Cette thèse vise donc à développer un biocapteur pour la détection de biomarqueurs du cancer du sein dans la salive. Trois biocapteurs pour la détection de chacun des biomarqueurs du cancer du sein salivaire EGFR (Epidermal Growth factor receptor), HER2 (Human epidermal receptor 2), p53 (Tumor protein 53) ont été développés. La spectroscopie d'impédance électrochimique (SIE) a été utilisée pour la caractérisation des biocapteurs et pour la détection des trois biomarqueurs. Les biocapteurs ont montré une bonne sensibilité dans les gammes de concentrations trouvées dans la salive, ils ont montré aussi une bonne sélectivité par rapport à d'autres biomarqueurs du cancer du sein salivaire, et enfin ils ont montré une excellente précision lors de la détection des biomarqueurs dans la salive réelle et artificielle en utilisant la méthode des ajouts dosés.

Breast cancer affects 1 in 8 women globally. In 2018 alone, an additional 2 million new cases with 626000 deaths from breast cancer have been recorded. Treatment effectiveness and survivability can be increased with early detection. However, current early detection methods used for breast cancer are both invasive and costly. A popular alternative method, biosensors are devices that detect biological molecules at low concentrations with high precision and low cost. In recent years, saliva as a detection medium has been proven to be an excellent alternative to blood and tissue due to the fact that it is rich in protein biomarkers including breast cancer biomarkers. As such, this thesis aims to develop a biosensor for the detection of breast cancer biomarkers in saliva.Three biosensors for the detection of each salivary breast cancer biomarkers (Epidermal Growth factor receptor (EGFR), Human epidermal receptor 2 (HER2), Tumor protein 53 (p53)) have been developed. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) have been used for the characterization of the biosensors, and for the detection of all three biomarkers. The biosensors have shown good sensitivity toward their respective biomarkers in their concentration ranges found in saliva, they showed also good selectivity when compared with other salivary breast cancer biomarkers, and finally they showed excellent accuracy when detecting the biomarkers in both real and artificial saliva using the standard addition method.