Le laser à cytophone/appareil à ultrasons en action détectant les cellules tumorales circulantes dans le sang des patients atteints de mélanome (Crédit : Ekaterina Galanzha et al, Science Translational Medicine)
Une équipe de l’Université de l’Arkansas pour les sciences médicales (UAMS) a mis au point un outil non invasif qui permet non seulement de détecter les cellules tumorales circulantes (CTC) dans le sang, mais aussi de les faire exploser en même temps. Surnommé le Cytophone, il utilise un laser qui chauffe les CTCs, les détectant ensuite par ultrasons avant de faire remonter la chaleur pour les tuer.
Les CTC sont les moyens par lesquels les métastases (tumeurs malignes secondaires) se produisent, de sorte qu’il est essentiel de les détecter et d’y réagir rapidement pour arrêter – ou au moins inhiber – la propagation du cancer. Ce n’est pas la première fois que les chercheurs utilisent des lasers pour détecter le cancer ou pour l’attaquer, mais ceci – selon l’équipe – est la première démonstration d’une méthode non invasive de détection des CTCs directement dans la circulation sanguine des patients mélanomes.
Mais le cytophone est plus qu’un simple dispositif de détection, il peut également détruire ces cellules. Dans la phase de détection, le laser pénètre dans le vaisseau sanguin, chauffant les nanoparticules de mélanine foncée dans les CTCs. Parce qu’elles chauffent plus rapidement que les particules environnantes, la dilatation thermique rapide de ces nanoparticules génère un son unique qui est détecté par un transducteur à ultrasons à la surface de la peau. Pour détruire les CTC, le laser les chauffe davantage, créant des nano bulles qui finissent par détruire la cellule tumorale. Cette capacité de chasseur/tueur signifie que le cytophone a le potentiel d’agir comme un double outil thérapeutique et diagnostique (théranostic).
Dirigée par le Dr Vladimir Zharov, l’équipe a découvert que son dispositif était mille fois plus sensible que d’autres méthodes pour détecter les CTC dans le sang des patients à mélanomes. Même lorsqu’une tumeur ne pouvait pas être détectée sur la peau – en raison de sa taille ou après une ablation chirurgicale – le cytophone était capable de détecter des CTCs que les méthodes traditionnelles pouvaient facilement manquer.
« Les seules méthodes disponibles pour détecter les CTC sont principalement basées sur le prélèvement de sang du patient « , explique Vladimir Zharov. « Un échantillon de sang moyen prélevé sur un patient ne comprend que quelques millilitres, qui peuvent ou non contenir des CTC. Par contre, le cytophone peut surveiller l’apport sanguin total d’une personne de cinq litres, ce qui pourrait permettre de localiser tous les CTC qui s’y trouvent. Aucune aiguille n’est utilisée, et aucun sang n’est prélevé. »
Bien que l’étude initiale ait été menée sur des patients atteints de mélanome, le cytophone a des applications potentielles pour d’autres cellules cancéreuses sans pigment. La recherche a montré que le dispositif avait la capacité de détecter les CTC non pigmentés en injectant d’abord aux patients des nanoparticules magnétiques et d’or avec un revêtement biologique unique qui permettrait de marquer les CTC. Le cytophone peut également détecter les caillots sanguins liés au cancer, la deuxième cause de décès chez les patients cancéreux, selon les chercheurs.
Cependant, les applications potentielles du cytophone ne sont pas seulement liées au cancer. On pourrait aussi l’adapter pour détecter la drépanocytose (pour prévenir la drépanocytose) ou l’utiliser pour aider à choisir le plus efficace d’une gamme de médicaments en surveillant tout marqueur associé à une maladie dans le sang et en notant ceux qui ont le plus diminué.
L’équipe de l’UAMS ne se repose pas encore et développe actuellement un cytophone portable, plus simple, portable et portable – utilisant des lasers de pointe plus petits – qui sera distribué aux cliniques de cancérologie à travers les Etats-Unis et utilisé dans un essai clinique plus large avec encore plus de patients atteints de mélanomes. Il reste à voir si le cytophone deviendra un traitement autonome ou s’il sera utilisé en combinaison avec les méthodes de traitement conventionnelles.
