Détruire les micro-tumeurs résiduelles grâce à la nanoscopie

Des micro-tumeurs sont de petits amas de cellules tumorales (quelques dizaines de cellules) à l’origine de récurrences létales après chirurgie oncologique. Les diverses méthodes de détection (palpation, analyses anatomo-pathologie des marges chirurgicales) souffrent d’un manque de sensibilité, lenteur d’analyse, imprécisions, pouvant conduire le

Des micro-tumeurs sont de petits amas de cellules tumorales (quelques dizaines de cellules) à l’origine de récurrences létales après chirurgie oncologique. Les diverses méthodes de détection (palpation, analyses anatomo-pathologie des marges chirurgicales) souffrent d’un manque de sensibilité, lenteur d’analyse, imprécisions, pouvant conduire les chirurgiens à réséquer en excès du tissu sain afin de minimiser le risque de laisser des micro-tumeurs. Cette méthode peut  affecter la qualité de vie du patient.

Les thérapies post-opératoires sont coûteuses et parfois inefficaces. Plusieurs technologies de diagnostic de micro-tumeurs sont développées mais aucune ne permet une détection in-vivo en temps réel avec suffisamment de sensibilité. Une étude parue dans Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/NNANO.2015.343) présente une technologie innovante basée sur une reconnaissance spécifique des cellules tumorales et la génération d’événements mécaniques détruisant ces cellules en temps réel lors de l’opération.

Le principe de la méthode est de cibler les cellules tumorales grâce à des nanoparticules d’or sur lesquelles sont greffés des anticorps dirigés contre ces cellules qui vont donc accumuler les nanoparticules en elles par endocytose. Puis, sous l’effet d’une pulsation laser sur les amas de nanoparticules, des nanobulles de vapeur (PNB) vont se former par transfert d’énergie sous forme de chaleur. Ces PNB localisées vont ainsi détruire les cellules tumorales. Une sonde à ultrasons permet la détection acoustique de PNB produits sur des cellules cancéreuses (carcinome squameux du cou et de la tête, HSNCC) pré-traitées avec des nanoparticules d’or et injectées à différentes profondeurs dans du tissus cellulaire animal. Un seuil de détection optimal de une cellule est atteint à une profondeur de 1mm, tandis qu’il monte à 30 cellules pour une profondeur de 4mm. Les impulsions laser ne provoquent aucun dommage du tissu irradié (dose de 70mJ/cm² qui est inférieure aux doses d’imagerie médicale).

La localisation tumorale de nanoparticules d’or (greffées avec l’anticorps Panitumumab) injectées a été validée sur modèle murin de HNSCC. Après résection de la tumeur primaire, le scan PNB de la zone chirurgicale a révélé des micro-tumeurs résiduelles dans 83% des souris testées. En comparaison avec des souris n’ayant subi que la résection de la tumeur primaire, le délai de récurrence tumorale et le taux de survie sont améliorés de 100%. Si toutes les micro-tumeurs ne sont pas détruites (les PNB n’atteignant pas systématiquement une taille létale dans les conditions testées), elles sont tout de même détectées acoustiquement. Un second test a consisté en la résection de la tumeur primaire, un scan PNB, puis des résections supplémentaires guidées par les signaux PNB, jusqu’à ce que plus aucun signal ne soit détecté (atteint en quelques minutes). Avec cette approche, aucune récurrence tumorale n’a été observée et 100% des souris ont survécu.

Cette nanotechnologie permet donc à la fois une détection intraopérative et une élimination en temps réel de micro-tumeurs HSNCC et de bonnes prédictions post-opératoires. Sous condition de disposer d’anticorps spécifiques au type tumoral en question, l’approche PNB est pleine d’espoirs pour les cas de cancers présentant des micro-tumeurs résécables (volume tissulaire retiré de l’ordre de 10 à 50 fois plus faible qu’une résection classique) ou non, en remplacement des thérapies post-chirurgicales toxiques.

Texte : jd / esanum

Photo : RAJ CREATIONZS / Shutterstock


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