La détection précoce du cancer métastatique peut faire la différence entre la vie et la mort. Pour y parvenir, un groupe de chercheurs de l'Université du Michigan a mis au point de minuscules disques maillés implantables, qui agissent comme des éponges. Les "échafaudages", fabriqués à partir du biomatériau polylactique-co-glycolide, collectent les cellules cancéreuses afin qu'elles puissent être détectées et potentiellement éliminées.
"Nous savons que nous pouvons obtenir des vaisseaux sanguins et des cellules immunitaires, indispensables à la collecte des cellules cancéreuses", explique Samira Azarin, l'auteur principal de l'étude. "Nous avons constaté que la tumeur était implantée dans les échafaudages de souris fait tout le travail pour nous. "
Le cancer métastatique, ou cellules qui ont voyagé du site du cancer d'origine à un autre endroit du corps, est responsable de 90% des décès par cancer. Les scientifiques cherchaient un moyen de détecter ces cellules dès le début de leur métastases afin de pouvoir les traiter rapidement.
Les implants - des tubes de 5 millimètres par 2 millimètres placés sous la peau près des ganglions lymphatiques - recueillent des cellules métastatiques en imitant des environnements similaires dans le corps où les cellules se rassemblent. Le groupe de recherche les utilisait auparavant pour l'ingénierie tissulaire. Ils savaient donc qu'ils constituaient un environnement privilégié pour la croissance cellulaire. Les tubes peuvent être scannés en utilisant une méthode de détection non invasive, appelée tomographie par cohérence optique en spectroscopie inverse (ISOCT), qui montre la présence précoce de cellules tumorales.
L’équipe a découvert que la détection fonctionnait très bien et qu’elle pouvait analyser les implants à la recherche de changements à l’échelle nanométrique dans l’accumulation de cellules. Mais il y avait aussi des avantages supplémentaires. Les échafaudages agissaient comme des éponges, absorbant les cellules métastatiques et les empêchant de se développer ailleurs dans le corps. Selon le rapport, l'échafaudage «réduit de 10 fois la charge tumorale dans les organes solides».
Azarin a déclaré que ses collègues et elle espéraient que cela pourrait arriver, ce qui constituerait un avantage supplémentaire pour l'étude, mais ils étaient incertains jusqu'à ce qu'ils aient réellement commencé à scanner les échafaudages. «Le fait qu’elle soit thérapeutique en soi est un atout supplémentaire», dit-elle.
Un regard illustré sur la façon dont les échafaudages attirent les cellules cancéreuses. (Steve Alvey, Michigan Engineering) Ils ont testé les échafaudages sur des souris atteintes d'un cancer du sein, car, à l'instar d'autres cancers similaires, ce n'est souvent pas la tumeur initiale qui tue la patiente. Il devient mortel lorsqu'il se métastase au cerveau, aux os, au foie ou aux poumons.
«Nous voulions examiner le type de cancer où le dépistage et le traitement de la métastase seraient les plus utiles», a déclaré Azarin. «Il existe de nombreux types de cancer, et le problème avec les métastases est qu’ils vont aux organes vraiment importants. Nous examinons également les cancers de l'ovaire et du pancréas. "
Les scientifiques testent toujours les dispositifs chez la souris, mais Azarin dit qu'ils travaillent avec des oncologues chirurgicaux pour voir comment ils pourraient être utilisés au mieux chez les humains à l'avenir.
Au début, les éponges seront probablement utilisées par les patients à qui on aura retiré une tumeur et qui sont en rémission, pour s'assurer que leur cancer ne réapparaîtra pas. À l'heure actuelle, beaucoup de patients ignorent que leur cancer s'est métastasé jusqu'à ce qu'ils voient les symptômes et à ce moment-là, le cancer s'est souvent largement répandu. Azarin dit que les implants pourraient éventuellement être utilisés pour des personnes n'ayant pas eu de cancer antérieur, mais appartenant à des groupes à haut risque.
Maintenant que les chercheurs savent que les implants peuvent détecter le cancer métastatique chez la souris, ils cherchent à savoir s'ils peuvent réellement éliminer les cellules cancéreuses de l'organisme. Les éponges peuvent également être utilisées pour étudier le métastasage des cellules et l'impact de différents environnements dans le corps sur leur croissance. «Il n'y a pas grand-chose que vous puissiez faire pour modifier un organe comme un poumon ou un foie, mais avec un échafaud, nous pouvons vraiment éditer le site», explique Azarin.
L'implant a un potentiel énorme, en grande partie parce qu'il est simple et adaptable.
«C'est un matériau approuvé par la FDA, l'échafaudage est facile à fabriquer et sa technologie peu coûteuse», explique Azarin. «Ce que j'ai appris dans ce processus, c'est que nous avons tendance à vouloir trop concevoir, mais que parfois, des matériaux simples et des approches simples fonctionnent mieux."
