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Raman spectroscopy for early diagnosis of oral pre-cancer and cancer using minimally invasive samples

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Une technique pionnière permet de diagnostiquer le précancer buccal

Une nouvelle méthode non invasive de détection précoce des lésions buccales précancéreuses pourrait conduire à des traitements plus efficaces contre le cancer buccal, ainsi qu’à une amélioration des taux de survie.

Santé

Le cancer buccal est le 18e cancer le plus répandu dans le monde, avec quelque 354 864 nouveaux cas et 177 384 décès signalés en 2018. Les principaux facteurs de risque incluent le tabagisme, la consommation d’alcool et l’exposition au papillomavirus humain (HPV). «Les lésions buccales prémalignes telles que la leucoplasie (taches blanches) et l’érythroplasie (taches rouges) peuvent également accroître le risque de développer un cancer», explique Fiona Lyng, coordinatrice du projet RAMAN‑Dx et directrice du Centre de la radiation et des sciences de l’environnement (RESC) à l’Université technologique de Dublin, en Irlande. «Les différents degrés du précancer peuvent être définis comme dysplasie légère, modérée ou sévère, selon le degré d’altération des cellules et des tissus.» Malgré l’amélioration des traitements, il n’y a pas eu d’amélioration significative du taux de survie à cinq ans chez les patients atteints d’un cancer buccal, qui reste aux alentours des 50 %. Un point essentiel est le fait que le diagnostic de précancer buccal dépend en premier lieu de l’examen visuel et peut donc être subjectif. «Il existe un besoin évident de nouvelles techniques objectives pour détecter les lésions prémalignes», déclare Fiona Lyng. La bonne nouvelle, c’est que les techniques de spectroscopie optique se sont révélées prometteuses pour la caractérisation des tissus, des cellules et des biofluides. La spectroscopie Raman, qui est souvent utilisée pour identifier des molécules spécifiques, pourrait en particulier permettre de diagnostiquer des cancers buccaux.

Une analyse précise des tissus

Le projet RAMAN‑Dx, qui a été entrepris avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, a cherché à s’appuyer sur cette expérience en développant deux nouvelles méthodes fondées sur la spectroscopie Raman temporisée et la spectroscopie Raman améliorée en surface (SERS), pour détecter les lésions buccales prémalignes. Dans un premier temps, une bibliothèque d’échantillons de salive et de cellules exfoliées a été collectée auprès de donneurs sains et de patients du service d’odontologie de l’hôpital universitaire de Dublin atteints de dysplasie légère, modérée et sévère, et de cancers. La spectroscopie Raman temporisée et la spectroscopie SERS ont ensuite été employées pour mesurer respectivement les cellules buccales exfoliées et la salive. L’équipe a été en mesure de développer une base de données spectrales Raman complète de donneurs sains et d’échantillons de dysplasie légère, modérée et sévère. «Notre modèle de classification a atteint une sensibilité et une spécificité excellentes», note Fiona Lyng. «Cela nous a permis d’identifier les cas de dysplasie sur la base de l’ensemble des données spectrales obtenues à partir des cellules exfoliées et de la salive.» Amuthachelvi Daniel, titulaire d’une bourse de recherche Marie Skłodowska-Curie, a pu effectuer ce travail à la fois à l’Université technologique de Dublin et au centre de recherche technique VTT en Finlande. «Cela a permis à Daniel de travailler dans un environnement non universitaire, ce qui a été très bénéfique pour l’évolution de sa carrière», explique Fiona Lyng. «À la fin de son détachement, Amuthachelvi Daniel s’est vu offrir un poste permanent de spécialiste principale des applications chez Timegate Instruments, une société dérivée du VTT.»

Des diagnostics efficaces et précoces

Les méthodes mises au point dans le cadre du projet RAMAN‑Dx pourraient être développées pour devenir des tests efficaces de diagnostic du cancer buccal. «Les résultats que nous avons obtenus ont montré comment la spectroscopie Raman peut être utilisée sur des échantillons non invasifs, pour faire la distinction entre les patients sains et ceux qui souffrent de dysplasie buccale», ajoute Fiona Lyng. «L’utilisation de cellules exfoliées ou de salive pour détecter et surveiller les lésions buccales signifie également que le besoin de biopsies tissulaires invasives pourrait être considérablement réduit. De tels tests pourraient également aider à orienter les cliniciens vers le site de biopsie le plus approprié, dans le cas de lésions buccales étendues.» Pour les patients, le principal avantage est la possibilité de détecter plus tôt les lésions précancéreuses. En fin de compte, cela pourrait se traduire par de meilleurs résultats de traitement et, en fin de compte, par une amélioration de la qualité de vie. L’étape suivante consiste à transformer ces méthodes pionnières en solutions nouvelles et rentables pouvant être utilisées pour le dépistage du cancer buccal et des lésions buccales suspectes.

Mots‑clés

RAMAN‑Dx, cancer buccal, spectroscopie Raman, précancéreux, lésions, dysplasie

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