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Cytomètre en flux multiparamétrique par spectrométrie de masse

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Résultat

The technology developed in this project is expected to be transformative for the clinic. Personalized medicine relies on detailed genomic and proteomic information about each individual patient. Massively multiparametric biomarker analysis will provide improved personalized diagnosis leading to more targeted treatment, and hence a quicker and more effective therapeutic response. The result will be improved survival and recovery rates, and significantly reduced costs associated with adverse drug effects. Further, the technology will allow improved understanding of the molecular basis and control of disease, and will find important application in pharmaceutical drug development, leading to improved – and perhaps personalized – drugs.

DVS Sciences Inc. is commercializing the CyTOF™ instrument and MAXPAR™ reagent kits. The current business model anticipates selling 4 CyTOF™ instruments by the end of 2010, ramping up to sell 11 in 2011, and 30 in 2012. These instruments “read” the stable isotope tags provided in the MAXPAR™ reagent kits. By 2015, total sales of $112M are projected, approximately distributed as 58% instruments and 42% aftermarket (reagents and services). Efficiently addressing the world market requires the participation of an appropriate sales and marketing organization. At the end of the project (April 2010), DVS Sciences is negotiating with two potential distribution partners and two potential investors.

DVS Sciences intends to become a significant employer of highly skilled technical people. Depending on the financing achieved (i.e., the success in the negotiations mentioned above), the company expects to directly provide up to 48 new jobs in 2011, including 19 R&D positions. Continued success leads to projections of up to 226 employees in 2015, with 45 R&D, 66 production and 115 sales, marketing and administration positions, having a payroll of $20M. In addition, the company will outsource the manufacture of product components, much of it to Canadian suppliers resulting in approximately as many new indirect manufacturing jobs. The company expects to show a positive EBITDA in 2013, and strong sustained profitability in 2014, yielding a consequent substantial employment and corporate tax return.

The international flow cytometry business in 2010 is estimated to be $1.5B in 2010, according to reports by Strategic Directions International and Biocompare. That market segment is projected to grow to $3,7B in 2015. Today’s market share by function is approximately 60% Research & Development, 17% Clinical and 23% other. Consequently, DVS intends to focus initially on the research market segment, including clinical researchers who will develop the methods for specific clinical applications. Current regulations do not require rigorous clinical trials for analytical instrumentation, but equivalence to existing methods must be verified (typically through an FDA 510(k) application for a specific application). Early product placement will enable both clinical application development and method validation, and will lead to a focus on clinical diagnostics when feasible – anticipated for 2013.

http://www.ipolitics.ca/2014/08/21/disruptive-science-merging-technologies-to-create-a-revolutionary-new-tool/

 

Statut

Past

Concurrence

Concours sur le développement de nouvelles technologies

Centre(s) de génomique

GE3LS

No

Chef(s) de projet

Lancement du projet d'exercice financier

2007-2008

Description du projet

Le diagnostic d’une maladie est le plus difficile à établir aux premiers stades de la maladie, au moment où l’intervention thérapeutique est la plus efficace et la moins dévastatrice. L’échantillon d’un patient contient de nombreuses cellules différentes, dont chacune peut être distinguée et identifiée par des biomarqueurs (protéines, gènes et petites molécules) qui constituent la signature biochimique d’une cellule.

Des recherches novatrices en leucémie ont permis de faire l’hypothèse qu’une maladie donnée peut être alimentée par une petite fraction seulement de cellules malades (« cellules souches cancéreuses » dans le cas du cancer), et qu’il est par conséquent particulièrement difficile de les détecter et de les traiter. La signature des biomarqueurs reflète également les processus biochimiques intercellulaires qui déterminent l’activité et le sort de ces dernières. Par conséquent, la capacité de mesurer l’entière signature des biomarqueurs en même temps pour des cellules individuelles permet de mieux comprendre la genèse des cellules et de mettre au point des médicaments qui traiteront la maladie

On fait d’énormes progrès relativement à l’identification des signatures des biomarqueurs pour les diagnostics et la compréhension des interactions des biomarqueurs. Malheureusement, il y a peu d’outils d’analyse capables de reconnaître ces signatures, et ces outils ne parviennent pas à détecter de nombreux biomarqueurs en une seule analyse. Les technologies actuelles de diagnostic pour les cellules isolées sont fondées sur la détection de la fluorescence de réactifs étiquetés qui reconnaissent spécifiquement les biomarqueurs. Même s’il est possible de surveiller jusqu’à dix voies de détection en même temps, l’approche est limitée par la faible résolution, ce qui entraîne un chevauchement des signaux et d’importantes erreurs lorsque les biomarqueurs sont présents dans une large gamme de concentrations.

Une nouvelle technologie s’impose pour déterminer simultanément du point de vue quantitatif et indépendamment jusqu’à 100 biomarqueurs dans des cellules individuelles, en particulier lorsque cette analyse peut se faire à haute vitesse, de façon à analyser 1 000 cellules ou plus à la seconde. Les candidats élaborent une solution novatrice à cette difficulté qui suscite beaucoup d’enthousiasme dans la communauté scientifique. Leur approche consiste à tirer profit de la haute résolution de la spectrométrie de masse pour faire la distinction entre des atomes de métaux rares qui remplacent les colorants fluorescents actuellement utilisés en biologie. Une nouvelle génération de réactifs diagnostiques qui lient différents métaux aux biomarqueurs est en cours d’élaboration. Ces« métaux d’étiquetage » sont détectés en nombre par un prototype de cytomètre en flux de haute sensibilité et de haute résolution. Cet instrument introduit des cellules individuelles à un rythme rapide, jusqu’à 1 000 cellules à la seconde, dans un spectromètre de masse à voies multiples. Dans notre projet actuel de génomique appliquée à la santé humaine financé par Génome Canada, nous avons pu démontrer la faisabilité de cette nouvelle technologie.

La présente proposition vise à transformer ce prototype d’instrument de recherche complexe (ainsi que les réactifs nécessaires à son fonctionnement) en un prototype technique qui sera mis à la disposition d’autres chercheurs de Génome Canada et qui sera ensuite converti en un instrument commercial qui pourra servir au diagnostic et à la recherche en général.

En plus de permettre aux chercheurs en génomique et en protéomique d’améliorer considérablement la profondeur et l’étendue de l’analyse cellulaire, le présent projet fournira un outil diagnostique qui définira une nouvelle norme en matière de soins dans les hôpitaux, les cliniques et les services de recherche partout dans le monde.

Les candidats possèdent une expérience approfondie de l’élaboration d’outils d’analyse qui font leurs preuves sur le plan commercial et sont dans une position idéale pour réaliser les objectifs ambitieux de ce projet. La réussite du projet mènera à des économies dans les soins de santé pour la population canadienne et ailleurs dans le monde, allant de l’exactitude du premier diagnostic à la réduction des effets indésirables des médicaments. On reconnaîtra encore mieux le rôle de chef de file du Canada en analyse biologique. La mise au point commerciale de ce cytomètre en flux basé sur la spectrométrie de masse aux capacités inégalées de multiplexage, de même que la mise au point de la technologie connexe des réactifs, entraîneront la création de nombreux nouveaux emplois hautement spécialisés pour des Canadiennes et des Canadiens, et créeront des millions de dollars en nouvelles recettes, provenant principalement des ventes à l’exportation.

 

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