Retirer la tumeur d’un patient tout en épargnant les tissus sains nécessite une précision exquise, mais les chirurgiens doivent souvent se fier à leurs yeux et à leurs mains pour déterminer où couper. Une équipe dirigée par des chercheurs du Mass General Brigham a développé un outil de visualisation qui combine des caméras à grande vitesse et une injection fluorescente pour distinguer le tissu tumoral du tissu normal selon les types de cancer. L’équipe a évalué la nouvelle technologie d’imagerie, connue sous le nom d’imagerie à vie par fluorescence (FLT), en utilisant des échantillons provenant de plus de 60 patients ayant subi une intervention chirurgicale pour divers cancers. Dans un article publié dans Génie biomédical naturel, l’équipe a rapporté que la technique était précise à plus de 97 pour cent pour tous les types de tumeurs, avec le potentiel d’améliorer la précision des interventions chirurgicales contre le cancer.
Cette collaboration a été passionnante. Notre laboratoire étudie l’imagerie par fluorescence à vie depuis 2002, mais c’est la première fois que quelqu’un la combine avec l’imagerie tumorale et des colorants injectables chez l’homme. Ce faisant, nous avons développé une technique permettant de distinguer avec précision les tissus tumoraux des tissus sains pour tous les types de cancer. »
Anand Kumar, PhD, auteur correspondant du Centre Athinoula A. Martinos pour l’imagerie biomédicale du Massachusetts General Hospital (MGH)
Kumar a travaillé en étroite collaboration avec des collègues de Mass Eye and Ear, un autre membre du système de santé Mass General Brigham, où les patients sont traités pour un cancer de la tête et du cou.
« Cette technologie nous a amenés au bord d’une révolution dans la chirurgie des tumeurs solides », a déclaré Mark Varvares, MD, chef du service d’oto-rhino-laryngologie et de chirurgie de la tête et du cou chez Mass Eye and Ear. « En utilisant des techniques d’imagerie avancées combinées au colorant, les chirurgiens auront dans un avenir proche la possibilité d’éliminer plus complètement toutes les cellules malignes au cours de la chirurgie tumorale tout en épargnant en toute confiance les tissus normaux, améliorant ainsi la fonction postopératoire et, dans certains cas, cas, l’apparence du patient.
Mass General Brigham rassemble 16 institutions membres, dont des centres médicaux universitaires, des hôpitaux spécialisés de premier plan, des hôpitaux communautaires, un réseau de réadaptation et bien plus encore. La recherche qui couvre plus d’une de ces entités est plus que la somme de ses parties, contribuant à fournir des informations et des perspectives uniques provenant de multiples contextes et domaines d’expertise.
De nombreuses technologies ont été mises au point pour améliorer la visualisation des tumeurs pendant la chirurgie, notamment l’imagerie par fluorescence et la microscopie avancée, mais ces technologies n’ont pas encore été largement adoptées et la plupart sont limitées à des types ou sous-types spécifiques de cancer. L’imagerie par fluorescence peut utiliser des colorants pour cibler des molécules spécifiques au cancer, mais les techniques d’imagerie standard peuvent avoir une précision limitée pour détecter les marges tumorales ; ou les bords des tissus normaux qui entourent une tumeur ; puisque l’expression de ces molécules peut varier considérablement à l’intérieur et à travers types de tumeurs.
La technique utilisée par Kumar et ses collègues, connue sous le nom d’imagerie FLT, adopte une approche différente. Au lieu de compter uniquement sur des colorants pour cibler le cancer, la technique utilise des caméras à grande vitesse pour détecter les changements dans la propriété de la lumière émise par les tissus. Dans des études précédentes sur des modèles précliniques, Kumar et ses collègues ont découvert que les tumeurs chez les souris auxquelles on avait injecté un colorant appelé vert d’indocyanine (ICG) avaient une durée de vie de fluorescence plus longue que celle des tissus normaux. Cette différence a permis aux chercheurs de distinguer avec précision le tissu tumoral du tissu normal.
Dans leur étude actuelle, l’équipe a appliqué le même principe aux échantillons de patients. L’équipe a commencé par analyser des échantillons de patients subissant une chirurgie du foie au MGH et une chirurgie de la tête et du cou au Mass Eye and Ear. Les patients avaient reçu une injection d’ICG au moins un jour avant l’intervention chirurgicale.
S’appuyant sur ce travail initial, l’équipe a collaboré avec plusieurs institutions et évalué des échantillons de plus de 60 patients représentant plusieurs types de cancer, notamment le foie, le cerveau, la langue, la peau, les os et les tissus mous, qui ont été traités au MGH, Mass Eye and Ear, L’Université de Pennsylvanie, l’Université de Newcastle au Royaume-Uni et l’Université de Leiden aux Pays-Bas.
L’équipe a pu détecter un changement de FLT au niveau cellulaire qui était cohérent entre les types de tumeurs et chez plusieurs patients. La technique a également permis de distinguer les ganglions lymphatiques bénins des ganglions métastatiques. Dans l’ensemble, il était précis à plus de 97 pour cent pour distinguer le tissu tumoral du tissu sain.
Les auteurs notent que bien que l’ICG soit approuvé par la Food and Drug Administration pour d’autres indications, il n’est pas encore approuvé pour une utilisation clinique en tant qu’agent de marquage tumoral. La prochaine étape des chercheurs consiste à réaliser un essai clinique à plus grande échelle pour tester la sécurité et l’efficacité de l’imagerie par fluorescence à vie avec ICG pour l’identification des tumeurs pendant les interventions chirurgicales.
« Notre travail suggère que la combinaison de l’imagerie par fluorescence à vie avec l’ICG pourrait améliorer les résections chirurgicales, impactant ainsi la vie des patients », a déclaré Kumar. « Nous sommes ravis de franchir ces prochaines étapes pour rapprocher nos découvertes de l’impact clinique. »
