Des chercheurs de l'Université de Tel Aviv localisent les cellules cancéreuses

Les chercheurs de l’Université de Tel Aviv ont mis au point des nanosondes intelligentes qui allument une lumière fluorescente en présence de cellules cancéreuses, ce qui, selon eux, pourrait améliorer considérablement les résultats postopératoires pour les patients atteints de cancer.

Les chercheurs ont créé une « sonde intelligente » qui, lorsqu’elle est injectée à un patient quelques heures avant la chirurgie pour exciser une tumeur primaire, peut aider les chirurgiens à localiser l’emplacement du cancer jusqu’à plusieurs cellules cancéreuses, ce qui leur permet de garantir l’élimination d’un plus grand nombre de cellules cancéreuses et d’endommager le moins possible les tissus sains environnants, ont-ils déclaré dans un communiqué.

L’équipe interdisciplinaire à l’origine de la recherche était dirigée par le professeur Ronit Satchi-Fainaro, directeur du département de physiologie et de pharmacologie de la faculté de médecine Sackler de l’université de Tel Aviv. L’étude a été publiée en mai dans Theranostics.

Dans de nombreux types de cancers, ce n’est souvent pas la tumeur maligne primaire, mais plutôt la métastase – la propagation de cellules cancéreuses persistantes à d’autres parties du corps – qui tue les patients.

« Dans les cas de mélanome et de cancer du sein, par exemple, le chirurgien peut croire qu’il a tout retiré – qu’il a excisé toute la tumeur et laissé les tissus restants sans cancer. Même si seulement quelques cellules subsistent après la chirurgie, trop peu ou trop petites pour être détectées par IRM ou tomodensitométrie, des récidives et des métastases peuvent se produire », explique Mme Satchi-Fainaro. « Notre nouvelle technologie peut guider le chirurgien pour exciser complètement le cancer ».

Les chercheurs ont basé leurs travaux sur des études antérieures, qui ont montré que les cellules cancéreuses ont un nombre accru d’enzymes appelées cathétines cystéine, qui sont présentes en grand nombre dans une variété de tumeurs. Les cellules saines contiennent de petites quantités de ces cathétines. Sur la base de ces connaissances, les chercheurs ont conçu les sondes pour identifier les cellules cancéreuses », a déclaré Mme Satchi-Fainaro dans un communiqué.

La Prof. Ronit Satchi-Fainaro, présidente du Département de physiologie et de pharmacologie de la Faculté de médecine Sackler de l’université de Tel Aviv (Jonathan Bloom).

« Nous avons exploité cette propriété », de l’augmentation du nombre de cathétines, « afin de concevoir plusieurs sondes Turn-ON, qui peuvent être activées pour générer un signal de fluorescence lors de la réaction avec les cathétines tumorales », ont déclaré les chercheurs dans leur étude.

Dans les tissus sains environnants, en raison d’un manque de cathétines, la zone reste sombre.

Les sondes intelligentes peuvent être utilisées pour guider le chirurgien en temps réel pendant l’excision de la tumeur. Le chirurgien peut également éviter de couper tout tissu sain « non lumineux », selon le communiqué.

Les scientifiques ont d’abord examiné l’effet de la sonde en laboratoire sur la peau saine et les tissus mammaires, puis sur le mélanome et les cellules cancéreuses du sein. Ils ont ensuite utilisé des souris présentant un mélanome et un cancer du sein pour effectuer des chirurgies d’excision ordinaires et des chirurgies guidées par sonde intelligente.

« Les souris qui ont subi une chirurgie ordinaire ont connu une récidive et des métastases beaucoup plus tôt et plus souvent que celles qui ont subi notre chirurgie intelligente guidée par sonde », a indiqué Mme Satchi-Fainaro. « Plus important encore, celles qui ont subi la chirurgie par sonde intelligente ont survécu beaucoup plus longtemps. »

Les souris opérées sans sondes ont rapidement été diagnostiquées avec métastase ou récidive des tumeurs elles-mêmes, et leur espérance de vie était courte – seules 40 % des souris de ce groupe ont survécu 120 jours après l’opération, selon l’université, dans son communiqué en hébreu. Cependant, lorsque l’intervention chirurgicale a été réalisée avec les sondes, le taux de survie des souris a doublé : 80 % d’entre elles sont restées en bonne santé après 120 jours. En d’autres termes, 60 % des souris opérées de manière ordinaire sont mortes de la maladie, contre seulement 20 % de celles qui ont subi une opération à l’aide des sondes intelligentes.

« La sonde peut également réduire le besoin de chirurgies répétées chez les patients dont les cellules cancéreuses restent sur les bords des tissus prélevés », a déclaré Mme Satchi-Fainaro. « Dans l’ensemble, cela peut conduire à l’amélioration du taux de survie des patients. »

L’équipe a déposé un certain nombre de brevets sur cette technologie et est également en pourparlers avec un certain nombre d’entreprises pharmaceutiques pour commencer les essais cliniques en vue de la commercialisation de la technologie, selon le communiqué.

Les travaux de recherche du laboratoire Satchi-Fainaro qui ont abouti à ces résultats ont bénéficié d’un financement partiel du Conseil européen de la recherche (CER) au titre du septième programme-cadre de l’Union européenne.

Les scientifiques qui ont mené la recherche pour l’étude avec Satchi-Fainaro étaient Rachel Blau, Yana Epshtein et Evgeni Pisarevsky, et la recherche était en collaboration avec le professeur Doron Shabat de l’école de chimie de l’université de Tel Aviv, le professeur Galia Blum de l’Université hébraïque de Jérusalem et les cliniciens Prof. Zvi Ram et Dr Rachel Grossman du Département de neurochirurgie du Centre médical de Tel Aviv.