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Les 10 découvertes de 2017

[2] Sonde anti-cancer

04-01-2018

Un nouvel outil de la taille d’un crayon permet de repérer des cellules cancéreuses, jadis indétectables, en temps réel lors d’une chirurgie.

Cancer, le mot qui fait peur. Mais il y a pire : la récidive du cancer. Lorsque des chirurgiens retirent une tumeur du cerveau d’un patient, ils font de leur mieux pour enlever aussi toutes les cellules cancéreuses qui pourraient l’entourer, justement pour éviter la récidive. Mais, cancéreuses ou pas, les cellules sont minuscules, et il est impossible de toutes les voir à l’œil nu. Quand on considère que l’opération est terminée, on referme la boîte crânienne et on croise les doigts.

Cette façon de faire sera bientôt révolue. « Nous avons créé un outil capable de détecter les petits nids de tumeurs qu’aucune autre technologie actuelle ne peut repérer », explique d’emblée Frédéric Leblond, professeur au département de génie physique à Polytechnique Montréal et chercheur au Centre de recherche du Centre hospitalier de l’Université de Montréal (CRCHUM).

Cet outil, c’est une sonde de la taille d’un crayon, équipée de filtres optiques, de capteurs et de lasers. Pendant une chirurgie, elle permet de balayer les tissus du cerveau pour repérer les vilaines cellules cancéreuses qu’elle peut identifier en 0,2 seconde. Elle y parvient en stimulant les cellules avec de la lumière et en analysant la signature spectrale obtenue. Elle travaille sur des zones de 0,5 mm de diamètre à la fois.

« À l’avenir, les chirurgiens pourront détecter et enlever plus de cellules cancéreuses lors de l’opération, ce qui augmente l’efficacité des thérapies ultérieures et les chances de survie », ajoute Frédéric Leblond qui a travaillé en collaboration avec le neurochirurgien oncologue Kevin Petrecca à l’Institut et hôpital neurologiques de Montréal. Le fruit de leur recherche a été publié dans la revue Cancer Research, en 2017.

Le fonctionnement de la sonde repose sur trois principes. D’abord, la spectroscopie Raman, une technique qui analyse les vibrations uniques de différentes molécules stimulées par des lasers. Ensuite, la spectroscopie de réflexion diffuse, pour décortiquer la lumière réfléchie par les cellules cancéreuses dans un large éventail de longueurs d’onde. Finalement, la spectroscopie de fluorescence qui passe au crible la réponse à différents stimulus des molécules fluorescentes présentes naturellement dans le corps humain.

« En bref, les trois techniques sont similaires, soutient Frédéric Leblond. On envoie de la lumière, on détecte le spectre et on l’interprète pour savoir s’il est statistiquement différent des tissus sains. »

La sonde est reliée à un ordinateur et l’analyse statistique se fait avec l’aide d’algorithmes qui comparent d’énormes ensembles de données provenant d’études cliniques, afin de déceler la signature unique des cellules cancéreuses. Avec l’arrivée de nouvelles données chaque jour, le modèle de détection devient toujours plus précis.

Efficace à 100 %, la sonde a démontré qu’elle peut aussi détecter des cellules cancéreuses du côlon, de la peau et du poumon, sous la forme de métastases présentes dans le cerveau. « Lorsqu’elle est pointée sur une région cancéreuse, la sonde ne se trompe jamais », assure le chercheur qui l’a testée sur 15 patients dans le cadre de l’étude et sur plusieurs autres depuis.

La technologie est si impressionnante qu’elle a été qualifiée de révolutionnaire par la Food and Drug Administration, l’organisation qui réglemente les équipements médicaux aux États-Unis. Ainsi, la sonde pourrait être mise en marché d’ici deux ans, estime Frédéric Leblond.

Entre-temps, les chercheurs souhaitent tester leur outil sur d’autres types de cancer, tout en développant une technologie qui analysera des surfaces beaucoup plus grandes.

Ont aussi participé à la découverte : Jeanne Mercier, Dominique Trudel et Kelly Aubertin (CRCHUM); Marie-Christine Guiot et Jason Karamchandiani (Hôpital neurologique de Montréal); Joannie Desroches (Polytechnique et CRCHUM); Michael Jermyn (Hôpital neurologique de Montréal et Polytechnique); et des chercheurs de l’entreprise américaine Emvision.
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