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Preclinical Intra-Operative Image-Guided Surgery and Post-Operative Radiotherapy of Tumours

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Un pas vers la réalité augmentée pour le traitement du cancer

PRISAR a développé une sonde hybride et un système de détection destinés à la chirurgie ciblée et guidée par imagerie et à la radiothérapie moléculaire postopératoire. Le système offre un outil révolutionnaire pour obtenir un diagnostic précoce et une amélioration de la survie des patients, entraînant une meilleure qualité de vie.

Santé

Lorsqu’ils réalisent des résections, les chirurgiens-oncologues ont besoin que les tumeurs soient définies le plus clairement possible. La chirurgie guidée par imagerie contribue à réduire le risque de laisser en place du tissu tumoral résiduel (entraînant une récidive du cancer), tout en minimisant le prélèvement de tissu sain. Cette approche réduit, en fin de compte, la morbidité et les séjours à l’hôpital du patient, et évite la montée en flèche des coûts des soins de santé. Grâce au soutien du programme Marie Skłodowska-Curie de l’UE, le projet PRISAR a considérablement amélioré les capacités de la chirurgie guidée par imagerie. Le projet a développé des sondes fluorescentes ou à radionucléides ciblant le cancer, fixées à une molécule optique qui, associée à un système de caméra sensible, peut détecter des signaux vitaux pour augmenter la précision chirurgicale et pronostique. Une détection radioactive et optique Cette technologie a été développée en concevant, dans un premier temps, une petite molécule pour cibler des cancers spécifiques. Cette molécule a ensuite été fixée à un produit chimique émettant de la lumière, de manière à ce que, lorsque la molécule se lie au cancer, il émette de la lumière détectée par une caméra spécialement adaptée, augmentant la visibilité pour le chirurgien. Un deuxième composé radioactif, un radio-isotope, a alors été construit pour se lier à la molécule, une fois ajouté au lit de la plaie où la tumeur a été excisée. Le radio-isotope est confiné localement à la zone de la tumeur pour minimiser la toxicité radioactive dans d’autres zones du corps. Ce radio-isotope cherche et détruit toutes les cellules cancéreuses résiduelles après la chirurgie, réduisant les possibilités que des cellules cancéreuses restantes pénètrent dans la circulation sanguine. Le projet a également permis de se concentrer sur le développement d’une petite unité de détection hybride et portable qui mesure en même temps les signaux radioactifs et optiques, évitant l’inconvénient de jongler entre les deux caméras spécialisées. «Il s’agit du premier système de caméra au monde qui permet le multiplexage de sondes gamma et fluorescentes pendant la même procédure, prouvant ainsi son potentiel pour faire passer la chirurgie guidée par imagerie au niveau supérieur, vers la réalité augmentée dans le monde de la médecine», explique le Dr Alan Chan, spécialiste en imagerie moléculaire. Le composé modifié d’imagerie fluorescente de la caméra a été testé à l’origine chez une souris immunodéprimée, ayant effectué l’imagerie après l’injection d’un traceur chimique (111In-DTPA-Trastuzumab-CW800). L’imagerie clinique a également été menée sur une glande thyroïde humaine lors d’une procédure de scintigraphie thyroïdienne (exploration aux rayons gamma). En outre, des volontaires faisant l’objet d’examens de médecine nucléaire au Queen’s Medical Centre, à Nottingham, ont été évalués par imagerie pour développer la caméra hybride. Vers une médecine préventive En augmentant la sensibilité de l’imagerie préopératoire, par rapport aux standards actuels d’inspection visuelle et de palpation (examen physique) pendant la chirurgie, les innovations de PRISAR bénéficieront aux patients, aux oncologues et aux chirurgiens. De plus, les chirurgiens pourront utiliser une combinaison de sondes pour observer différents marqueurs cellulaires et physiologiques, améliorant la sensibilité et la spécificité générales de la détection. Le dispositif d’imagerie hybride optique-gamma offre également un nouvel outil pour relever des défis médicaux actuels et futurs au point d’intervention et pendant la chirurgie guidée par imagerie peropératoire. «L’enchevêtrement de structures anatomiques, masquées par le sang, par les tissus conjonctifs et peut-être même par du tissu cicatriciel, peut s’avérer difficile à interpréter, toute aide contribue donc à réduire les erreurs», explique le Dr Chan. «L’approche par réalité augmentée de PRISAR peut non seulement identifier des tumeurs, mais également montrer leur relation avec l’anatomie environnante, notamment avec les tissus sains.» L’équipe s’attend à ce que cette boîte à outils diagnostiques aide à ouvrir la voie vers des approches médicales plus préventives, plutôt que curatives. Par exemple, la chirurgie pourrait même être évitée si les systèmes de caméras utilisés dans la chirurgie guidée par imagerie étaient suffisamment sensibles et spécifiques pour détecter des signes précoces de métastases. Actuellement, il est prévu que la sonde fluorescente soit disponible en 2022, la caméra hybride gamma-optique faisant encore l’objet d’évaluations cliniques et devant être commercialisable plus ou moins à la même période.

Mots‑clés

PRISAR, sonde fluorescente, caméra optique, cancer, chirurgie, métastases, tumeur, guidé par imagerie, radioactif, tissu, gamma, cellule

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