LES CHERCHEURS DES PRINCIPALES INSTITUTIONS UTILISENT LA PUISSANCE DU SON POUR DÉTECTER LES CELLULES CANCÉREUSES

En 1869, des cellules tumorales circulantes (CTC) ont été observées pour la première fois chez un homme atteint d'un cancer métastatique. À cette époque, il était postulé que les cellules cancéreuses présentes dans le sang provenaient d'une source primaire. Récemment, il a été démontré que cette théorie est correcte et que les CTC se détachent des sites primaires et circulent dans le sang. Cela produit essentiellement des CTC, des graines ou des spores qui finissent par s’installer dans d’autres organes (métastases), faisant des ravages sur le corps.

Quantifier les CTC peut être une tâche fastidieuse car il n’ya parfois que 1 à 10 cellules cancéreuses dans un échantillon de sang de 1 millilitre. La détection de ces types de cellules pourrait être d'une grande aide pour les médecins, leur permettant de surveiller l'efficacité du traitement et d'analyser le risque de métastases. La biopsie tissulaire standard est invasive et offre des informations diagnostiques médiocres sur le risque de propagation du cancer et de progression de la maladie.

À présent, une équipe de scientifiques de trois institutions de premier plan, le MIT, la Penn State University et la Carnegie Mellon University ont amélioré une nouvelle méthode pour isoler et piéger les cellules cancéreuses en utilisant des ondes sonores. La première version de l'appareil était apparemment lente, mais la nouvelle version est 20 fois plus rapide, ce qui en fait une option viable pour le prélèvement sanguin de CTC. Récemment, l’équipe a démontré la précision des échantillons de patients, en soulignant la capacité de la méthode à éliminer les cellules anormales.

D'autres méthodes de séparation et d'isolation des cellules nécessitent un marquage chimique ou l'exposition à des forces mécaniques dommageables. Ce dispositif utilise deux transducteurs acoustiques situés de part et d'autre d'un canal microfluidique. Lorsque les ondes sonores des transducteurs se rencontrent, ils forment une onde stationnaire qui forme des nœuds de pression. Lorsque les cellules traversent le canal, elles interagissent avec les vagues et sont poussées sur le côté du canal, la distance de déplacement coïncidant directement avec la taille de la cellule et d'autres propriétés, telles que la compressibilité.

La nouvelle version de l'appareil a un débit de travail environ 20 fois plus rapide que l'ancienne, qui prenait plus de 50 heures pour séparer un échantillon standard de 6 ml. Cela a été accompli en testant et en modifiant les paramètres de l'appareil, tels que l'angle d'inclinaison des transducteurs.

Applications pratiques

Des recherches ont été menées sur le nouveau dispositif acoustique en utilisant des échantillons d’un mélange de cellules cancéreuses cultivées en laboratoire. Ces tests ont montré un taux d'isolement de 83% des cellules cancéreuses dans des échantillons contenant un seul CTC pour 100 000 globules blancs.

"Rechercher des cellules tumorales en circulation dans un échantillon de sang revient à rechercher une aiguille dans une botte de foin", a déclaré Tony Jun Huang, professeur en sciences de l'ingénierie et mécanique. "Généralement, les CTC représentent environ un milliard de cellules sanguines dans l'échantillon."

Les premiers résultats d’essais cliniques sur des échantillons de sang prélevés sur trois patientes atteintes d’un cancer du sein ont montré une isolation de 1, 8 et 59 cellules. Le résultat surprenant d'une cellule provenait d'une femme qui avait présenté une bonne réponse au traitement et avait donc moins de cellules tumorales en circulation.

«Grâce à de nouvelles améliorations du débit cellulaire, ces travaux pourraient constituer un nouvel outil utile, à la fois pour la recherche fondamentale sur le sujet complexe des cellules tumorales en circulation et pour l'évaluation clinique de différents types de cancer», a déclaré Subra Suresh, présidente de l'Université Carnegie Mellon.

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