Les ultrasons focalisés sont utilisés depuis plusieurs années par les médecins afin de détruire les tumeurs cancéreuses sans chirurgie invasive. Mais jusqu’à récemment, la diffusion de ce type d’ondes endommageait indistinctement cellules cancéreuses et cellules saines.

Cibler uniquement les cellules cancéreuses

La plupart des formes de thérapies à base d’ultrasons induisent l’utilisation d’agents de contraste spéciaux, injectés avant la diffusion des ultrasons afin de visualiser plus facilement la tumeur, et de faisceaux à haute intensité pour chauffer et détruire les cellules cancéreuses. Mais il se trouve que la chaleur générée est également susceptible d’endommager les cellules saines voisines. Dans l’optique d’offrir une alternative plus sûre, des chercheurs américains ont mis au point une approche impliquant l’utilisation d’ultrasons de faible intensité, qui exploite les propriétés physiques uniques des cellules tumorales pour mieux les cibler.

En réduisant l’intensité du faisceau et en réglant soigneusement la fréquence des ultrasons émis afin que ces derniers s’attaquent uniquement aux cellules ciblées, les chercheurs du California Institute of Technology ont été en mesure de traiter différents types de cellules cancéreuses sans nuire aux cellules sanguines saines. Présentés dans la revue Applied Physics Letters, leurs travaux constituent une nouvelle avancée majeure dans le domaine émergent de l’oncotripsie, qui consiste à isoler et à détruire les cellules cancéreuses en se basant sur leurs propriétés physiques et structurelles.

— Illustration Forest / Shutterstock.com

Une approche prometteuse

L’oncotripsie est basée sur l’idée que les cellules sont vulnérables à certains types d’ultrasons, à la manière d’un verre exposé à une onde sonore de fréquence spécifique, qui va amplifier le mouvement des particules le composant et le déformer, jusqu’à ce que sa structure cède. En réglant la fréquence des ondes émises, les chercheurs ont constaté une différence spectaculaire dans la façon dont les différents types de cellules réagissaient : les ultrasons de faible intensité provoquaient la rupture du squelette cellulaire des cellules cancéreuses sans endommager celui des cellules saines voisines.

« Cette approche montre que les ultrasons peuvent être utilisés pour cibler les cellules cancéreuses en fonction de leurs propriétés mécaniques », avance David Mittelstein, auteur principal de l’étude. « Elle ouvre la voie à un nouveau type de traitement ne nécessitant pas que la tumeur ait des marqueurs moléculaires uniques ou qu’elle soit localisée à l’écart des cellules saines pour la cibler efficacement », poursuit-il.

L’équipe espère que ces travaux pousseront d’autres chercheurs à se pencher sur l’oncotripsie, qui pourrait un jour être combinée avec la chimiothérapie, l’immunothérapie, la radiothérapie et la chirurgie afin d’améliorer l’efficacité des traitements. Leur prochain objectif consistera à mieux comprendre les réactions se produisant à l’intérieur d’une cellule exposée à ce type d’ultrasons.

À la différence du procédé standard (à gauche), les ultrasons ciblés tirent parti des propriétés physiques uniques des cellules cancéreuses pour les détruire sans endommager les cellules saines voisines (à droite) – © David Mittelstein

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