L'une des choses les plus effrayantes à propos du cancer est la façon dont il se propage, les cellules cancéreuses se libérant et se propageant dans tout le corps, atterrissant dans d'autres organes et commençant à s'y développer. Le processus, appelé métastase, est souvent une condamnation à mort, le moment où les meilleures techniques de lutte contre le cancer deviennent inefficaces. Mais c'est difficile à suivre. il nous manque un moyen d'imager des systèmes entiers au niveau des détails nécessaires pour repérer quelques cellules métastases insaisissables.
À cette fin, des scientifiques de la Graduate School of Medicine de l'Université de Tokyo ont mis au point une méthode d'imagerie, publiée dans la revue Cell Reports, qui présente les métastases en temps réel, au niveau des cellules individuelles. La technique repose sur des cellules cancéreuses modifiées qui brillent et sur un cocktail chimique qui rend les organes transparents, ce qui permet de mieux voir les signaux fluorescents émis par les cellules modifiées. Ceci, à son tour, peut offrir une vision plus complète et une meilleure compréhension des métastases que les chercheurs pourraient utiliser pour développer de meilleurs médicaments.
«L'une des difficultés liées à l'analyse de la métastase du cancer est qu'elle se propage n'importe où dans le corps», explique Hiroki Ueda, professeur de pharmacologie ayant participé à l'étude. «Cela va au cerveau, au pancréas ou au rein. Pour comprendre le tableau complet de la métastase, l'analyse du corps entier avec une résolution élevée… est très importante. ”
À mesure que le cancer se métastase, n'importe laquelle de ces cellules flottant dans le système peut devenir une croissance. Et il est important de tous les attraper. Comme les bactéries qui développent une résistance aux antibiotiques, le traitement du cancer par chimiothérapie peut laisser des cellules ou des colonies isolées, qui risquent alors de devenir des bastions résistants aux médicaments. Rendre le processus visible dans la recherche pourrait aider les scientifiques à comprendre quels types de cellules cancéreuses sont susceptibles de former ce qu'ils appellent des «avant-postes malins», et aider à concevoir des médicaments spécifiquement pour les combattre.
La souris de contrôle est à gauche et la souris transparente, dont les organes ont été rendus transparents par un rinçage chimique, est à droite. (Kubota et al.) Le nettoyage des tissus, qui permet de rendre les cellules plus translucides, a été inventé il y a environ un siècle. Il est utilisé depuis plus de dix ans en imagerie pour la recherche sur le cancer, les infections bactériennes et les maladies auto-immunes. Ueda, son collaborateur Kohei Miyazono, et leur équipe ont mis au point un cocktail chimique différent en deux étapes qui améliore les détails par rapport à l'ancienne méthode. Pour faciliter la visualisation des organes, les chercheurs avaient besoin que la lumière circule directement dans les tissus, sans trop se réfracter en raison de la densité différente des tissus. La première étape réduit les lipides, qui réfractent beaucoup la lumière, et la seconde augmente la réfraction dans l'environnement des organes, afin de mieux l'adapter à l'organe, permettant ainsi à la lumière de passer à travers. Le processus aboutit à une visualisation suffisamment claire pour que les chercheurs puissent voir des cellules cancéreuses individuelles.
Pour tester la méthode, Ueda et Miyazono ont injecté des cellules cancéreuses à des souris et les ont euthanasiées à différents stades. Les détails dus au nettoyage leur ont permis de voir des cellules individuelles dans les tissus de divers organes, notamment le cerveau, les poumons, le foie et les intestins. Théoriquement, fait remarquer Ueda, vous pourriez voir les cellules cancéreuses avec une autre technique, l'histologie 2D, dans laquelle de fines tranches d'organes sont examinées pour rechercher des cellules cancéreuses, mais le temps requis pour visualiser suffisamment de tranches de chaque organe est prohibitif. Le nettoyage tissulaire, associé à la bioluminescence in vivo, permet un balayage tridimensionnel de l’organe entier ou du corps entier très rapidement.
À ce stade, cette technique n’est vraiment utile que dans la recherche, souligne Takeshi Imai, professeur de neurophysiologie à la Graduate School of Medical Sciences de l’Université de Kyushu, qui n’a pas participé à l’étude. C'est parce que le processus tue les tissus sur lesquels il agit et que les cellules cancéreuses normales ne produisent pas de fluorescence. Mais cela devrait quand même être utile, a-t-il ajouté. «Si vous utilisez des modèles de souris, vous pouvez étudier la distribution des cellules cancéreuses à l'échelle du corps entier, ce qui devrait être utile pour étudier les métastases du cancer… ainsi que l'action des médicaments anticancéreux», dit-il. "Auparavant, les examens pathologiques n'étaient effectués que sur de fines tranches de tissus."
Mais le nettoyage pourrait un jour être utilisé dans les biopsies, où une partie du tissu est prélevée. Et si la méthode peut être affinée, il est possible que cela fonctionne dans des sujets vivants.
«Dans le futur proche, ce type de technique pourra peut-être être appliqué non seulement à la recherche sur les animaux, mais également aux études cliniques ou aux opérations chez l'homme», déclare Ueda.
Il s'agit d'un scan 3D d'une souris dont les organes ont été rendus transparents afin de mieux étudier comment le cancer se propage dans le corps. Courtesy University of Tokyo et Cell Reports
