Des chercheurs ont mis au point une méthode simple et rapide d’analyse d’échantillons de tumeurs cancéreuses.
La détermination des changements dans les propriétés physiques des cellules est cruciale pour le diagnostic et le traitement de certaines maladies, comme le cancer. Mais le diagnostic nécessite l’expertise d’un pathologiste. Une équipe de scientifiques a mis au point une méthode simple et rapide d’analyse des biopsies de tissus pour le cancer, qui pourrait reléguer les pathologistes au passé.
Lorsqu’une tumeur cancéreuse a été biopsiée, un pathologiste spécialisé doit analyser l’échantillon et fournir une évaluation de la santé du tissu. Il s’agit d’un processus qui doit être rapide et précis, car il se déroule généralement pendant que le patient est sur la table d’opération.
La biopsie d’une tumeur solide est le moyen le plus courant d’évaluer la malignité d’un cancer et guide les chirurgiens dans la prise en charge des patients pendant et après l’opération. Mais ce qui semble être un processus simple ne l’est pas. Un pathologiste doit découper et colorer un échantillon et l’inspecter au microscope avant de donner son avis d’expert ; c’est un processus qui demande beaucoup de travail et de ressources.
En effet, une équipe de chercheurs a mis au point une méthode permettant d’analyser avec précision les tumeurs cancéreuses solides en 30 minutes environ, sans avoir à consulter un pathologiste. Ils ont testé leur méthode sur des tissus de souris.
Le nouveau dispositif utilise un « broyeur de tissus » (tissue grinder) pour réduire l’échantillon en cellules individuelles, un processus qui prend moins de cinq minutes. Les cellules sont ensuite analysées par cytométrie de fluorescence et de déformabilité en temps réel (RT-FDC), qui utilise une pompe à seringue pour pousser un flux de cellules individuelles à travers une constriction microscopique où les cellules sont exposées à une contrainte de cisaillement et à une pression hydrodynamiques.
La déformabilité des cellules est un moyen utile de diagnostiquer les maladies, en particulier le caractère invasif des cellules cancéreuses. La capacité des cellules cancéreuses à se déformer signifie qu’elles sont mieux à même d’envahir d’autres cellules, ce qui conduit à des métastases tumorales.
Le RT-FDC peut analyser jusqu’à 1 000 cellules par seconde, soit 36 000 fois plus vite que les méthodes plus anciennes et plus traditionnelles d’analyse de la déformabilité des cellules. Une image est prise de chaque cellule lors de son passage, ce qui permet d’évaluer ses attributs physiques et de différencier des sous-types de cellules tissulaires sur la seule base de l’image.
« Avec les méthodes traditionnelles d’analyse d’un échantillon de biopsie, le pathologiste ne peut qu’examiner les cellules », explique Markéta Kubánková, coauteur principal de l’étude. « Nous pouvons procéder à l’examen physique des cellules individuelles, ce qui nous donne beaucoup plus d’informations à exploiter.
Mais l’observation de la structure physique d’une cellule n’est pas suffisante à des fins de diagnostic. Les chercheurs ont donc ajouté l’IA sous la forme d’un modèle d’apprentissage automatique qui évalue les données obtenues par RT-FDC et détermine rapidement si un échantillon de biopsie contient des cellules tumorales.
L’ensemble du processus, du traitement de l’échantillon à l’analyse des données, a pris moins de 30 minutes, ce qui signifie qu’il peut être réalisé alors que le patient est encore sur la table d’opération et que les résultats sont fournis au chirurgien sans qu’il soit nécessaire de faire appel à un pathologiste.
C’est un avantage, selon les chercheurs, car il n’est pas toujours possible de contacter un pathologiste pendant l’opération, ce qui signifie que, dans certains cas, les échantillons ne peuvent être analysés qu’après la fin de l’opération.
« En fonction du résultat, cela signifie souvent que quelques jours plus tard, le patient doit retourner à l’hôpital pour une nouvelle intervention chirurgicale », expliquent les chercheurs.
