Ablation d’une tumeur avec une marge négative de cellules cancéreuses
Une marge positive après chirurgie accroît le risque de progression de la tumeur et réduit le temps de survie sans maladie. Il reste cependant très difficile d’obtenir des marges négatives de lésions cancéreuses pendant la chirurgie. L’identification précoce associée à une intervention chirurgicale adaptée sont essentielles pour réduire le taux de mortalité lié au cancer et son impact économique. Ne pas pouvoir visualiser l’infiltration de la marge par des cellules cancéreuses constitue un défi majeur dans de nombreux domaines de l’oncologie. Actuellement, la frontière est examinée dans la tumeur après excision. La première étape est réalisée pendant l’opération et la seconde après la procédure. Cette approche nécessite énormément de travail avec le risque permanent de laisser des tissus cancéreux in situ, voire même de propager la maladie. Une nouvelle technologie d’imagerie radicale en oncologie chirurgicale Le projet IMAGINE (Widefield Raman imaging probe for intraoperative margin assessment of cancers) a développé une technologie sur plate-forme permettant d’évaluer les marges tumorales en peropératoire. «Après avoir conçu et assemblé le premier prototype Raman à champ large pour la chirurgie, nous pouvons désormais capturer des fantômes (constructions tissulaires imitant les propriétés optiques des tissus) et des cellules/tissus humains», décrit le Dr Mads Bergholt, chercheur de l’Action Marie Skłodowska-Curie (MSCA) qui dirige ce projet. La spectroscopie Raman est une technique optique sans marqueur basée sur la diffusion inélastique de la lumière qui offre une «biopsie optique» tissulaire au niveau moléculaire. Ce nouveau type d’imagerie pourrait augmenter la sélectivité du ciblage permettant d’identifier précisément les cellules tumorales. Tel quel, «cela pourrait améliorer les résultats chirurgicaux tout en réduisant les dépenses de santé et le fardeau qui pèse sur chaque patient», explique le Dr Bergholt. Relayer l’information sur les propriétés optiques des tissus Hébergés par le groupe du professeur Molly Stevens à l’Imperial College London (ICL), la culture multinationale et l’environnement pluridisciplinaire ont assisté à l’analyse réussie de cellules et tissus cancéreux de porc et de souris. «La bourse (MSCA) a permis d’obtenir directement des résultats concrets sous la forme de publications et de présentations de conférences, notamment dans Nature Communications, Science Advances, ACS Central Science et Nature Partner Journals Regenerative Medicine», cite le Dr Bergholt. «Nous terminons également un manuscrit sur mes recherches relatives aux propriétés optiques des tissus et la modélisation Monte-Carlo du transport de photons dans les tissus», poursuit-il. Sur la base des résultats obtenus par le groupe Stevens, Bergholt a donné plusieurs colloques dans différentes universités, notamment l’Université de Southern Denmark, l’Université de Sheffield et le King’s College de Londres. «J’ai par ailleurs présenté mes recherches lors de la plus grande conférence sur la biophotonique (SPIE Photonic West 2017), qui a rassemblé plus de 10 000 chercheurs», conclut le Dr Bergholt. Défis rencontrés et succès obtenus Terminer la conception optique initiale du prototype Raman a nécessité une optimisation. IMAGINE a assuré la viabilité clinique en adoptant une nouvelle approche optique d’imagerie permettant un éclairage laser plus efficace des tissus. La MSCA a réalisé des progrès significatifs dès lors que la conception de la plate-forme d’imagerie Raman a permis de mieux comprendre la propagation des photons dans les fantômes tissulaires, imitant les propriétés optiques des cellules tissulaires et cancéreuses. La bourse a donc ouvert la voie à une exploration plus poussée des méthodes de détection et de diagnostic du cancer basées sur le modèle Raman. La spectroscopie Raman constitue une nouvelle approche biomoléculaire de ciblage des cancers in vivo. Pour résumer l’impact à venir du projet IMAGINE, le Dr Bergholt déclare: «Notre objectif final, c’est d’apporter cette technologie au chevet des patients». Boursier du King’s Prize «Je suis devenu boursier du King’s Prize au King’s College de Londres en juillet 2018. Pendant mon intégration au groupe Stevens, mes collègues biologistes m’ont apporté des compétences inestimables en matière de développement des tissus et de savoir-faire en matière de recherche biologique», commente le Dr Bergholt à propos de ses possibilités de recherche. Parallèlement au succès incontesté du projet IMAGINE, la bourse MSCA a également apporté au Dr Bergholt l’opportunité de coparrainer des doctorants. Un savoir-faire qui sera un très grand avantage pour lui lorsqu’il développera son programme de recherche indépendant.
Mots‑clés
IMAGINE, cancer, MSCA, imagerie Raman, biophotonique, marge tumorale
