L’équipe iGEM de L’Université de Rochester travaille sur un test d’endométriose non invasif. L’endométriose est une maladie chronique douloureuse qui ne peut actuellement être diagnostiquée que par chirurgie laparoscopique. Le test pourrait permettre un diagnostic plus précoce pour des millions de femmes atteintes de la maladie., (Getty Images photo) le nouveau test de l’endométriose, développé par des étudiants de premier cycle de L’Université de Rochester en sciences biologiques, éliminerait le besoin de chirurgie pour le diagnostic de l’endométriose.
endométriose faits
le projet iGEM de L’Université de Rochester cherche à résoudre un problème urgent entourant l’endométriose: il a toujours été très difficile à diagnostiquer, en particulier en raison d’un manque de connaissances sur la maladie elle-même.,
« les cliniciens reçoivent très peu, voire pas du tout, de formation à l’école de médecine et en résidence sur cette maladie, par conséquent, les symptômes et les plaintes ne sont souvent pas reconnus ou rejetés”, explique Ashley Gubbels, chirurgien gynécologique mini-invasif et professeur adjoint d’obstétrique et de gynécologie au Rochester Medical Center.
qu’est-Ce que l’endométriose?
Le tissu qui tapisse l’utérus est appelée endomètre. Normalement, si une femme ne tombe pas enceinte, ce tissu est versé chaque mois pendant ses règles., Dans l’endométriose, tissu qui ressemble et agit comme des implants de tissu endométrial à l’extérieur de l’utérus. Ce tissu égaré répond aux changements hormonaux du cycle menstruel. Il s’accumule, se décompose et saigne, provoquant une inflammation ou un gonflement des tissus environnants.
Quelles sont les causes de l’endométriose?
Les causes de l’endométriose sont inconnues. Certains chercheurs croient qu’il peut être génétique, tandis que d’autres recherches se penchent sur le rôle que le système immunitaire peut jouer.
Quels sont les symptômes de l’endométriose?,
» la plus grande idée fausse chez les patients et les cliniciens sont que les règles sont censées être douloureuses suivies de la croyance que l’endométriose ne provoque que des règles douloureuses”, dit Gubbels. « L’endométriose provoque des symptômes dans plusieurs systèmes. »Bien que les symptômes de chaque femme puissent être différents, certains des symptômes les plus courants de l’endométriose sont la douleur et les crampes dans le ventre ou le bas du dos, le flux menstruel intense, la fatigue, l’infertilité, la miction douloureuse et/ou les selles pendant vos règles, et la nausée.
comment l’endométriose est-elle diagnostiquée?,
la chirurgie laparoscopique est actuellement le seul test d’endométriose permettant d’obtenir un diagnostic d’endométriose. Un tube mince avec une lentille et une lumière à l’extrémité est inséré dans une incision dans la paroi abdominale du patient, permettant au chirurgien de voir dans la région pelvienne. « Le diagnostic définitif de l’endométriose nécessite une histologie à partir de biopsies laparoscopiques, une procédure invasive”, explique Gubbels. « Le projet iGEM de L’Université de Rochester vise à fournir un test de diagnostic non invasif. Cela pourrait permettre un diagnostic plus précoce pour des millions de femmes. »
comment traite-t-on l’endométriose?,
Les choix de traitement comprennent la médecine, La chirurgie, ou les deux. Si les symptômes sont légers, le patient peut seulement avoir besoin de médicaments contre la douleur. Dans d’autres cas, les médicaments à base d’hormones, tels que les pilules contraceptives, peuvent ralentir l’endométriose. Cependant, dit Gubbels, » il y a une idée fausse que le contrôle des naissances traite la maladie. Le contrôle des naissances aide seulement à gérer les symptômes et malheureusement il n’y a pas de remède. »La chirurgie laparoscopique peut être une option pour éliminer la croissance anormale des tissus.,
Source: University of Rochester Medical Center Health Encyclopedia
lorsque Meghan Martin ’21, une biochimie et la langue des signes américaine double majeure, était un étudiant en deuxième année au lycée, elle a commencé à éprouver intense, douleur chronique. Coureuse passionnée et joueuse de football, elle a été paralysée par des crampes, des nausées et des spasmes au dos qui l’ont empêchée de participer aux sports qu’elle aimait.
« j’ai toujours été très actif, mais j’allais à l’entraînement, puis je rentrais à la maison et je devais m’allonger parce que mon dos était tellement spasming”, explique Martin., « Je commençais à vomir parce que j’étais si nauséeuse et que j’avais tellement mal. »
Au début, lorsqu’elle a demandé de l’aide, son médecin lui a dit qu’il ne s’agissait que de crampes menstruelles et qu’elle devrait prendre de l’aspirine et se reposer davantage. Sa mère, cependant, sentit qu’il se passait quelque chose de plus. Après quelques recherches en ligne, elle a constaté que sa fille présentait des symptômes caractéristiques de l’endométriose, une maladie chronique dans laquelle un tissu similaire au tissu qui tapisse normalement l’intérieur de l’utérus se développe à l’extérieur de la cavité utérine.,
la seule façon de savoir avec certitude si Martin avait le trouble, cependant, était pour elle de subir une intervention chirurgicale.
« quand j’ai entendu que je devais me faire opérer pour comprendre cela, je me suis dit” Non, Je ne veux pas faire ça » », explique Martin. « J’ai déjà été opéré pour d’autres choses, mais c’était ma dernière année de lycée à ce moment-là. Je pensais ‘ » cela semble ridicule, je n’ai même jamais entendu parler de l’endométriose., » »
Aujourd’hui, environ 1 femme sur 10 dans le monde est atteinte d’endométriose au cours de ses années de reproduction, mais la chirurgie laparoscopique invasive est la seule technique actuellement utilisée pour diagnostiquer—puis traiter—la maladie. En raison d’un manque de sensibilisation à la maladie et de la recherche sur le terrain, de nombreuses femmes peuvent subir un retard de diagnostic allant jusqu’à 11 ans après l’apparition des symptômes. Cela peut signifier plusieurs années de douleur pelvienne, de crampes sévères et d’infertilité possible tandis que le tissu de type endométrial se développe à l’extérieur de l’utérus.,
résolution de problèmes avec la biologie synthétique pour créer un test d’endométriose
nello Gu ’21 travaille sur la conception du stérilisateur UV Pliable, dans le cadre du projet de développement d’un test non invasif et peu coûteux pour diagnostiquer div>
entrez dans L’équipe internationale des machines génétiquement modifiées (iGEM) de L’Université de Rochester.,
Au début de 2020, Rochester a lancé une classe composée de 12 étudiants de premier cycle pour participer à un concours mondial de biologie synthétique dans le but de résoudre un problème réel en utilisant des idées biologiques innovantes. (La biologie synthétique consiste à créer de nouvelles pièces ou systèmes biologiques en utilisant des matériaux déjà trouvés dans la nature.) Lors du concours iGEM—qui s’est tenu cette année du 14 au 21 novembre—les étudiants de premier cycle présentent à un jury les projets qu’ils ont conçus et mis en œuvre.,
Martin était membre de L’équipe iGEM de Rochester et, sur la base de sa propre expérience, a suggéré au groupe de s’attaquer comme projet au difficile problème du diagnostic de l’endométriose.
« j’ai pensé à l’endométriose parce que c’était un gros problème pour moi, et je savais que c’était un domaine qui n’avait pas beaucoup de recherches importantes, mais qui nécessitait des recherches importantes”, dit-elle.
L’équipe iGEM de Rochester est conseillée par Anne S. Meyer, professeure agrégée de biologie, qui a été conseillère pour les équipes iGEM de L’Université de Delft aux Pays-Bas, où elle a enseigné avant de venir à Rochester., Sous sa direction, les équipes iGEM de L’université de Delft ont reçu de nombreux prix notables, dont le grand Prix du concours iGEM en 2015.
« iGEM est si unique en tant qu’expérience de recherche pour les étudiants de premier cycle, car les étudiants proposent un projet de leur choix”, explique Meyer. « les projets iGEM ne durent que neuf mois, ce qui est très court pour réfléchir, planifier et exécuter un tout nouveau projet scientifique., »
COVID-19 présente un défi unique
Après avoir décidé que l’endométriose serait le sujet de leur projet, L’équipe iGEM de Rochester a passé les mois suivants à développer un nouveau test d’endométriose pour diagnostiquer la maladie.
lorsque COVID-19 a frappé au début de l’année, l’équipe a été confrontée à des défis supplémentaires car elle a été obligée de mener la majorité de ses recherches en ligne et de tenir des réunions via Zoom. Ils n’avaient pas non plus accès aux Laboratoires pour tester leurs conceptions.,
« l’un des autres défis auxquels nous avons été confrontés était que nous devions avoir un laboratoire humide en personne tout l’été pour développer et optimiser notre conception, mais nous n’avons pas eu accès au laboratoire humide avant l’automne”, explique Martin. ”Nous avons fait tous nos tests initiaux, mais nous n’avons pas eu l’occasion de mettre en place tout ce test »
bien que la pandémie ait changé de nombreux plans de test, le groupe a développé des protocoles écrits détaillés pour exécuter des expériences et résoudre les problèmes qui pourraient survenir.,
un nouveau test d’endométriose
le dispositif développé par L’équipe iGEM de Rochester est basé sur la détection de six biomarqueurs dans le liquide menstruel qui sont indicatifs de l’endométriose.
L’équipe a créé un nouveau type de coupe menstruelle pour prélever des échantillons de liquide menstruel chez des patients atteints d’endométriose et un test d’écoulement latéral—similaire à un bâton de test de grossesse—qui change de couleur en fonction de la présence ou de l’absence des six biomarqueurs dans l’échantillon menstruel. Cela impliquait l’utilisation d’une souche de bactérie Escherichia coli (E. coli) pour produire les anticorps nécessaires à la détection de chaque biomarqueur.,
« la partie biologie synthétique est arrivée lorsque nous avons créé ce système d’anticorps plug-and-play”, explique Martin. « Vous avez besoin de deux anticorps pour détecter chaque biomarqueur, et ce serait normalement la partie la plus coûteuse du test. Au lieu de cela, nous avons utilisé des bactéries pour produire des anticorps de manière peu coûteuse.”
L’équipe a également développé une station d’imagerie pour déterminer la quantité réelle de biomarqueurs dans un échantillon en utilisant seulement un téléphone cellulaire, appareil photo.,
Les membres de L’équipe Rochester iGEM se préparent pour leur présentation finale dans le cadre de la Compétition Internationale de machines génétiquement modifiées. De gauche à droite: Emily Schiller ‘ 21, nello Gu ’21, Emily Laskey ’21, Zivile Vebraite ’22, et Gabe Isaacson ’21. Pas sur la photo: Ethan Chen ’21, Linh Hoang’ 22, Isabel Lopez-Molini ’22, Meghan Martin ’21, Helen Shammas ’22, Heather Shi ’22 et James Tang ’21. (Université de Rochester photo / Meghan Martin)
Le groupe envisage que les médecins fournissent aux patients la coupe menstruelle., La patiente ramenait la tasse à la maison et recueillait un échantillon menstruel au cours de ses prochaines règles. Le patient rapporterait alors l’échantillon au médecin, et le médecin effectuerait le test d’endométriose.
Ce test d’endométriose peu coûteux et non invasif pourrait potentiellement compléter ou même remplacer la chirurgie en tant que diagnostic, le rendant plus accessible aux femmes du monde entier.
L’équipe de Rochester a également développé des outils d’éducation sur l’endométriose pour les médecins et le grand public afin de sensibiliser le public à la maladie et d’encourager la recherche., L’un de ces outils est un modèle prédictif avec 42 variables qui peut être utilisé pour effectuer une auto-évaluation avant de consulter un médecin ou comme outil clinique pour compléter un test physique. Les documents pédagogiques de l’équipe, qu’ils ont traduits dans de nombreuses langues différentes, sont tous disponibles en libre accès.,
« Nous avons appris que de nombreux patients atteints d’endométriose n’étaient pas au courant de leur maladie avant des années plus tard, car non seulement les patients manquent de sensibilisation eux-mêmes, mais aussi les médecins n’étaient pas éduqués sur la maladie”, explique Heather Shi ’22, une Microbiologie et Santé, comportement et société majeure, qui est membre de
le travail de L’équipe est documenté et disponible sur leur page Wiki, un format qui permet aux futurs étudiants ou développeurs de reprendre la conception et de construire sur les idées.
une expérience « vraiment enrichissante »
Aujourd’hui, la santé de Martin s’améliore beaucoup., Après avoir subi une chirurgie laparoscopique au cours de sa dernière année de lycée, ses maux de dos et ses crampes intenses ont disparu seulement deux semaines après la chirurgie. Mais elle se considère comme l’une des chanceuses.
« au départ, je pensais que c’était une chirurgie inutile,” dit-elle. « Je ne pensais pas que j’avais l’endométriose, et j’allais devoir passer des semaines à récupérer de la chirurgie sans raison. Dans mon cas, j’ai eu la chance d’avoir les résultats et de faire enlever le tissu de l’endométriose. »
elle espère que le projet iGEM de Rochester pourrait éventuellement aider à soulager certains de ce stress pour d’autres.,
« la chose la plus gratifiante pour moi dans ce projet est de faire connaître la maladie”, dit Martin. « Habituellement, lorsque j’aborde les gens pour la première fois au sujet de l’endométriose, les gens ne le savent pas. Le fait que j’arrive à travailler sur une maladie qui m’a personnellement affecté, et que je sois toujours capable de faire des progrès dans la recherche, d’en apprendre davantage sur la maladie et d’éduquer les autres a été vraiment gratifiant., »
mise à jour du concours iGEM 2020
(avec L’aimable autorisation de L’équipe iGEM de L’Université de Rochester)
mise à jour le 23 novembre 2020: à l’issue du concours de cette année, L’équipe iGEM de Rochester une médaille d’or et plusieurs récompenses. Au total, 248 équipes ont participé au jamboree de cette année. Sur les 42 équipes d’Amérique du Nord, L’équipe de Rochester a remporté le plus de prix et de nominations au total avec cinq nominations et deux prix.,
Les réalisations de l’équipe comprennent:
- prix D’inclusion
- meilleur projet diagnostique de premier cycle
- meilleur candidat logiciel
- meilleur candidat aux pratiques humaines intégrées
- meilleur candidat à l’éducation
Voir les résultats complets en ligne.
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