L'élimination précise des tumeurs est l'aspect le plus critique de la chirurgie du cancer, mais il reste un défi important dans la pratique clinique. Dans le cancer du sein, par exemple, le taux de marge positif – où les cellules cancéreuses restent à la limite chirurgicale atteignent jusqu'à 35%, nécessitant souvent une réopération et une augmentation du risque de récidive. L'imagerie préopératoire ou l'échographie est souvent insuffisante pour identifier pleinement les limites tumorales, forçant les chirurgiens à s'appuyer fortement sur l'expérience. Ces limites mettent en évidence le besoin urgent de technologies qui peuvent fournir une visualisation tumorale en temps réel pendant la chirurgie.
Une équipe de recherche conjointe dirigée par le Dr Seungbeum Suh (Center for Bionics) et le Dr Sehoon Kim (Center for Chemical and Biological Convergence) de l'Institut Corée des sciences et de la technologie (KIST, président Sang-Rok OH), et le professeur Hyo-Jin Lee à Chungnam National University Hospital, a développé une plate-forme d'imagerie intra-opératoire de nouvelle génération en utilisant une plate-forme d'imagerie intra-opératoire conçue. Cet agent de contraste à base de bactéries éclaire les tumeurs comme un signe de néon pendant la chirurgie, permettant une résection plus précise et réduisant le risque de récidive.
Les chercheurs ont conçu un système bactérien fluorescent qui s'active spécifiquement dans les tissus tumoraux, permettant aux chirurgiens d'identifier l'emplacement tumoral et les marges en temps réel. Le signal fluorescent reste stable in vivo pendant plus de 72 heures et met clairement met en évidence les régions tumorales même dans des organes internes complexes. Comme éclairer un bâtiment sur une carte, cela permet une identification visuelle intuitive des tumeurs à l'œil nu pendant la chirurgie, même sous un éclairage chirurgical standard, réduisant ainsi le fardeau chirurgical.
Contrairement aux agents de contraste conventionnels qui doivent être développés individuellement pour chaque type de cancer, cette nouvelle plate-forme exploite deux caractéristiques de microenvironnement tumorales communes, l'hypoxie et la fabrication de l'évasion immunitaire, il est largement applicable sur plusieurs tumeurs solides. L'intensité de fluorescence est environ cinq fois plus forte que les agents conventionnels, et le système fonctionne dans le spectre presque infrarouge, assurant la compatibilité avec les endoscopes chirurgicaux existants et l'équipement d'imagerie. Il peut également être intégré aux robots chirurgicaux et aux systèmes d'imagerie peropératoire pour améliorer la précision chirurgicale et raccourcir le temps de procédure. La capacité d'interfacer avec des systèmes chirurgicaux guidés par la fluorescence largement utilisés dans les hôpitaux renforce davantage son potentiel clinique et de commercialisation.
L'équipe de recherche vise à étendre cette plate-forme bactérienne dans un système de traitement du cancer intégré qui combine le diagnostic, la chirurgie et la thérapie. Les bactéries techniques, qui peuvent localiser de manière autonome les tumeurs, peuvent également servir de porteurs pour des médicaments anticancéreux ou des protéines thérapeutiques. À cette fin, l'équipe fait progresser la plate-forme grâce à la convergence avec des équipements d'imagerie médicale, des systèmes de livraison de médicaments de précision et des évaluations complètes de la sécurité pour l'application clinique.
Cette étude démontre une nouvelle approche dans laquelle les bactéries localisent de manière autonome les tumeurs et émettent des signaux fluorescents, permettant une identification en temps réel de l'emplacement tumoral et des limites pendant la chirurgie. Son applicabilité dans une gamme de tumeurs solides le positionne comme une nouvelle norme potentielle pour l'imagerie chirurgicale de précision. «
Dr Seungbeum Suh, Centre for Bionics, Kist
