Un biocapteur pour suivre en direct l'évolution d'une tumeur cancéreuse

A l'avenir, implanter un capteur directement dans une tumeur pourrait permettre de suivre en temps réel la réponse des cellules cancéreuses au traitement reçu, afin d'ajuster ce dernier plus facilement. Le dispositif, conçu par des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), vient d'être testé avec succès sur des souris. 

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Lorsqu'il s'agit de s'attaquer à une tumeur, les médecins ont à leur disposition un véritable arsenal de chimiothérapie et de radiothérapie. En revanche, ils ne possèdent aucun moyen pour contrôler rapidement la réponse des cellules cancéreuses au traitement choisi. Le suivi est donc lourd pour les patients, obligés de subir IRM (Imagerie par résonnance magnétique) et biopsies à répétition pour surveiller l'évolution de la tumeur.

Des chercheurs du Koch Institute of Integrative Cancer Research du MIT pourraient bien pallier ce manque. Ils ont conçu un micro-capteur, qui, une fois implanté dans la tumeur, permet d'évaluer en temps réel l'efficacité du traitement sur les cellules cancéreuses. Leur travaux ont été publiés en juillet dernier dans la revue Lab on a Chip.

Du haut de ses 2 millimètres, le dispositif, enveloppé dans un plastique biocompatible, est suffisamment petit pour être injecté directement dans la tumeur lors de la biopsie initiale. Son atout, c'est qu'il contient un système de communication sans-fil : le capteur s'active dès qu'il est suffisamment proche de son récepteur externe, que possède le médecin. Le petit détecteur va alors analyser son environnement, et transmettre en direct les données au récepteur. Ce dernier est relié à un logiciel qui permet au médecin d'interpréter les mesures. Le gain de temps est donc considérable : "plutôt que d'attendre des mois pour voir si la tumeur diminue, vous pouvez obtenir rapidement des informations pour voir si vous allez dans la bonne direction", explique dans un communiqué du MIT le Pr Michael Cima, qui a dirigé les recherches.

Un capteur pour personnaliser le traitement

Le capteur mesure deux paramètres physiologiques de la tumeur : son pH (son acidité) et sa concentration en oxygène. L'acidité permet de contrôler l'efficacité du traitement sur la tumeur : lorsque cette dernière est attaquée par le traitement, elle a tendance à s'acidifier. La mesure du taux d'oxygène dissous dans la tumeur est également un excellent indicatif de son état, les cellules cancéreuses se développant plus facilement en hypoxie, c'est-à-dire lorsque le milieu est pauvre en oxygène. Il suffit alors aux médecins de comparer les mesures avant et après le traitement pour évaluer son efficacité et l'ajuster en fonction des résultats.

Toutefois, il va falloir attendre un peu avant que le dispositif ne soit disponible dans les hôpitaux : pour l'instant, il n'a été testé que chez des souris. Il y a quatre ans, l'équipe avait déjà mis au point un capteur similaire, mais ce dernier ne pouvait être "lu" que par une IRM. Pour que ce soit plus pratique et moins onéreux, l'équipe a donc décidé "de rajouter un peu d'électronique au dispositif, afin que l'on puisse réaliser les mesures sans IRM" explique le Pr Michael Cima.

Le dispositif n'a jamais été implanté plus de quelques semaines. Mais les chercheurs l'ont conçu dans des matériaux semblables à ceux des implants à long terme, tels que les pacemakers, afin que les données biologiques du patient puissent être suivies pendant plusieurs années.