"Traduire les biomarqueurs articulaires en diagnostics" (ARTBioSes)

Un diagnostic précoce est un facteur clé dans la prévention et la gestion des maladies rhumatismales. Les maladies rhumatismales sont classiquement diagnostiquées sur la base de critères combinant des caractéristiques cliniques, biologiques et radiologiques. Cependant, dans près de 20 % des cas, les diagnostics restent non posés et les maladies rhumatismales sous-jacentes non classées, ce qui peut entraîner un retard dans le traitement spécifique et des résultats cliniques défavorables. De plus, les méthodes conventionnelles pourraient manquer de sensibilité et de spécificité pour un diagnostic précoce. Les échantillons biologiques sont des cibles attractives pour la détection précoce des lésions articulaires car ils permettent de collecter plusieurs niveaux d’informations en clinique et en laboratoire. Les échantillons biologiques les plus fréquemment prélevés chez les patients atteints de maladies rhumatismales sont le liquide synovial par aspiration articulaire, le sang par ponction veineuse et les échantillons de tissus par chirurgie. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que dans des situations difficiles, de nouveaux biomarqueurs détectés dans le liquide synovial, le sang ou les tissus articulaires en utilisant à la fois des méthodes conventionnelles (par ex. histologie, immunodétection, PCR) et innovants (ex. spectroscopie Raman, nanospectroscopie) peuvent permettre d'affiner le diagnostic et de mieux classer les patients atteints de maladies rhumatismales.

Le liquide synovial est principalement composé d'eau, de protéines, de protéoglycanes, de glycosaminoglycanes, de lipides, de petits sels inorganiques et de métabolites tels que les acides aminés ou les sucres. Les composants individuels du liquide synovial peuvent souvent remplir plusieurs fonctions. Par exemple, l’acide hyaluronique maintient les propriétés viscoélastiques complexes des liquides synoviaux et régule l’activité biologique des produits finaux de glycation avancée, des cytokines et des enzymes associés à l’arthrose. La fonction articulaire normale dépend de l’état de la composition du liquide synovial, en particulier compte tenu de l’interaction importante entre les composants individuels. Bien que les tests de laboratoire conventionnels soient utilisés par les rhumatologues depuis 50 ans, ils fournissent des données quantitatives limitées et ne peuvent pas décrire spécifiquement les changements biochimiques et chimiques, tels que les altérations de la composition protéique et du profil protéomique subies par le liquide synovial dans les articulations arthritiques. Des mesures reflétant l’ensemble du profil chimique, biologique ou viscoélastique du liquide synovial pourraient être des outils complémentaires intéressants. Un exemple de technique de mesure innovante est la spectroscopie Raman qui peut être utilisée pour détecter les modifications du liquide synovial chez les patients atteints de maladies rhumatismales. Les rapports d'intensité des bandes Raman varient considérablement dans les spectres collectés à partir du liquide synovial chez les patients présentant des signes radiologiques de lésions arthrosiques. Les modifications de la structure secondaire des protéines pourraient être utilisées comme marqueur général des modifications chimiques du liquide synovial et ces modifications pourraient être associées à un score radiographique des lésions du genou. D'autres publications se sont concentrées sur l'analyse Raman de cristaux extraits du liquide synovial. Notre groupe a développé la spectroscopie Raman améliorée de surface (SERS) en utilisant des nanoparticules qui pourraient être plus sensibles que la spectroscopie Raman conventionnelle pour caractériser les biofluides, en particulier l'ensemble du liquide synovial, et déchiffrer les signatures spectrales spécifiques des maladies rhumatismales.

Les biomarqueurs sanguins sont utilisés depuis longtemps pour le diagnostic et le suivi des maladies rhumatismales. Ce sont principalement des marqueurs d’auto-immunité, d’inflammation, de dégradation du cartilage ou de remodelage osseux.

Les tissus articulaires comprennent le cartilage articulaire, les os, le ménisque, la membrane synoviale, la graisse, les tendons, les ligaments et les muscles. Ils sont obtenus lors d’une intervention chirurgicale. Leur analyse est précieuse pour caractériser l’état local de l’auto-immunité, de l’inflammation, de la dégradation du cartilage ou du remodelage osseux et pour étudier l’activation locale de voies cellulaires et moléculaires d’intérêt à l’aide des techniques conventionnelles de biologie cellulaire et moléculaire.