Une équipe de recherche du PSI et de l’ETH Zurich, en collaboration avec l’hôpital cantonal de Baden et l’hôpital universitaire de Zurich, souhaite améliorer une méthode de diagnostic du cancer du sein.
Les femmes – et leurs médecins – peuvent espérer d’énormes améliorations dans le dépistage du cancer du sein. Une équipe de chercheurs de l’Institut Paul Scherrer PSI et de l’ETH Zurich, en collaboration avec l’Hôpital cantonal de Baden (KSB) et l’Hôpital universitaire de Zurich (USZ), a réussi à affiner la mammographie, technique d’imagerie par rayons X utilisée pour détecter les tumeurs au stade précoce étapes, pour produire des résultats considérablement plus fiables et être moins désagréables pour le patient. Avec cela, les chercheurs ont étendu la tomodensitométrie (CT) conventionnelle de sorte que la résolution de l’image soit nettement plus élevée pour la même dose de rayonnement. Cela signifie que de petits dépôts de calcium, appelés microcalcifications, qui peuvent être un signe de tumeurs mammaires, pourraient être détectés plus tôt qu’auparavant, ce qui améliore les chances de survie des femmes concernées. Les experts estiment que cette technique, basée sur le contraste de phase des rayons X, pourrait être rapidement mise en œuvre en milieu clinique. «Nous avons besoin d’un peu plus de temps», déclare Marco Stampanoni, chef du groupe de recherche au PSI, qui est professeur d’imagerie par rayons X à l’ETH Zurich. « Mais avec notre travail, nous avons franchi une étape importante sur la voie. »
Un diagnostic plus précoce signifie un meilleur traitement
En 2020, le cancer du sein était la forme de cancer la plus fréquemment diagnostiquée dans le monde, avec plus de deux millions de cas. Il représente 24,5 % des cas de cancer chez les femmes et 15,5 % des décès liés au cancer. Les programmes de dépistage par mammographie, dont il a été démontré qu’ils réduisent les taux de mortalité, sont utilisés comme outil de détection précoce dans de nombreux pays développés. Comme pour toutes les tumeurs, il en va de même pour celles qui se trouvent dans le sein : plus tôt le diagnostic est confirmé, plus tôt le traitement approprié peut commencer et meilleures sont les chances de survie. Cependant, l’efficacité du dépistage par mammographie est controversée. Des études de contrôle ont révélé que seulement 46 % des cas suspects détectés lors du dépistage sont confirmés comme étant un cancer. De telles fausses alarmes provoquent une grande détresse émotionnelle chez les patients concernés ; cela peut prendre deux à trois semaines avant que le résultat de la biopsie ne donne enfin le feu vert. De plus, la mammographie passe à côté de 22 % des cas authentiques, berçant les femmes concernées dans un faux sentiment de sécurité alors qu’en fait elles sont atteintes de la maladie. C’est d’autant plus grave qu’un temps précieux est perdu avant que le traitement puisse commencer.
La raison de ces faiblesses est que les mammographies sont difficiles à lire correctement, même pour les experts. Les tissus mous du sein présentent un contraste limité lorsqu’ils sont radiographiés. De plus, l’imagerie bidimensionnelle échoue souvent à décrire clairement l’intérieur compliqué du sein. Afin d’être accessible pour l’examen radiographique, il est nécessaire de comprimer fermement le sein. C’est souvent inconfortable, parfois douloureux, pour les femmes, et par conséquent certaines ne se font pas dépister.
Augmentez la résolution jusqu’à 45 %
L’imagerie par rayons X à contraste de phase permet aux chercheurs d’étendre le diagnostic des tumeurs en fournissant des informations physiques supplémentaires. Cela signifie qu’ils peuvent utiliser un effet dans la création d’image qui n’est pas pris en compte dans les rayons X conventionnels, information contenue dans les signaux produits lorsque les rayons X sont réfractés et diffusés par les tissus biologiques. En effet, les ondes électromagnétiques, y compris les rayons X et la lumière visible, sont non seulement atténuées lorsqu’elles traversent des structures de densités différentes, mais également réfractées et diffractées. Ces informations peuvent être utilisées pour améliorer à la fois le contraste des images et leur résolution, ce qui facilite l’identification des objets minuscules.
Les chercheurs ont recours à une méthode utilisée pour mesurer les systèmes physiques, connue sous le nom d’interférométrie à réseau (GI en abrégé). Ici, les rayons X traversent non seulement l’objet examiné, mais également trois réseaux avec un espacement de quelques micromètres, qui rendent visibles les informations supplémentaires. L’équipe de Stampanoni a publié plusieurs images dans la revue Optique qui démontrent clairement les avantages de la tomodensitométrie GI en termes de résolution et de contraste par rapport aux rayons X conventionnels. Les rayons X peuvent provenir d’une source de rayons X conventionnelle, la dose de rayonnement étant à peu près équivalente à celle des tomodensitogrammes conventionnels du sein. « Nous visons à réduire la dose d’un facteur de deux à trois tout en conservant la même résolution ou en augmentant la résolution de 18 à 45 % – dans chaque cas par rapport aux rayons X conventionnels », explique le physicien Michał Rawlik, auteur principal de l’article et membre de l’équipe de recherche autour de Stampanoni.
Nouvelle méthode plus confortable pour la détection précoce du cancer
En supposant qu’ils reçoivent l’approbation de Swissmedic, les chercheurs prévoient de commencer des essais cliniques avec leurs partenaires cliniques à l’USZ et au KSB d’ici la fin de 2024. D’ici là, un prototype de l’appareil nécessaire, avec lequel les premiers examens des patients pourront avoir lieu, devrait être prêt à l’emploi. Selon Stampanoni, les chercheurs prévoient de consacrer un à deux ans à ces tests. « Si tout se passe comme prévu, le développement du dispositif commercial et la réalisation d’essais dans des cliniques sélectionnées pourront alors commencer », dit-il.
La nouvelle méthode de dépistage devrait également rendre la procédure plus confortable pour les patients. La machine sera configurée de manière à ce que les patients puissent s’allonger face contre terre sur une table avec des espaces au niveau de la poitrine. Le tomographe est placé en dessous et à l’abri du patient ; l’appareil de mesure tourne autour des seins, créant une image tridimensionnelle.
« Les rayons X à contraste de phase révèlent des détails fins du tissu », ajoute Rahel Kubik-Huch, directrice du département des services médicaux au KSB et médecin en chef pour la radiologie, qui a participé aux travaux de recherche. « Ce projet translationnel vise à explorer le potentiel de cette technique pour détecter le cancer du sein à ses débuts. KSB souhaite vivement promouvoir sa collaboration de recherche avec le PSI et l’ETH Zurich. Nous espérons qu’un jour nos patientes pourront bénéficier de ces avancées. »
