Le diagnostic du cancer nécessite un long processus d'analyses multiples des biopsies tissulaires, ce qui empêche la détection rapide et précoce des cancers. Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université d'Osaka ont développé un nouveau système d'imagerie qui utilise la lumière proche infrarouge pour être moins invasif et plus efficace en temps que l'approche conventionnelle.
L'analyse histopathologique, ou l'investigation des biopsies tissulaires, est la pierre angulaire du diagnostic du cancer. Premièrement, plusieurs échantillons provenant de différents emplacements de tissus sont biopsiés. Ces échantillons sont ensuite envoyés à un pathologiste, qui colorera les tissus à la recherche de molécules d'intérêt pour déterminer si des cellules cancéreuses sont présentes. Bien qu'il s'agisse d'un processus établi, il peut être particulièrement invasif, car un nombre suffisant de biopsies à partir de plusieurs endroits dans le même organe est nécessaire pour augmenter les chances d'attraper le cancer potentiel – ce qui n'est pas toujours possible pour certains organes comme les poumons, le pancréas et utérus. Un cancer du col de l'utérus suspecté est même une contre-indication à l'acquisition d'une biopsie. Un autre inconvénient majeur de ce processus est la lenteur des délais, en raison de la complexité de l'acquisition des tissus, de la préparation histopathologique, de l'évaluation et de la préparation du rapport.
Le temps presse en matière de cancer. Le but de notre étude était de développer une nouvelle technique capable de fournir un diagnostic de cancer en temps réel en utilisant uniquement les tissus obtenus, sans autre préparation histopathologique. «
Masaru Ishii, auteur correspondant de l'étude
Pour atteindre leur objectif, les chercheurs se sont concentrés sur le cancer du col de l'utérus, le quatrième type de cancer le plus courant chez les femmes. Ils ont obtenu des biopsies de patients sains et de patients atteints d'un cancer du col de l'utérus, et les ont immédiatement imagés avec leur système d'imagerie qui utilise la lumière proche infrarouge pour scanner les tissus. Une caractéristique supplémentaire de ce système d'imagerie est sa capacité à scanner non seulement les tissus en deux dimensions, comme cela est fait de manière conventionnelle, mais également en trois dimensions, obtenant ainsi une image complète des tissus. Les chercheurs ont découvert que les noyaux, compartiments dans les cellules qui contiennent l'ADN, avaient une forme irrégulière dans les tissus cancéreux. En tirant parti de cette découverte et en l'analysant à l'aide d'un algorithme d'apprentissage automatique, les chercheurs ont pu mettre en place une approche quantitative pour classer les tissus en normaux et cancéreux en fonction de leur forme nucléaire. Pour aller plus loin, les chercheurs ont développé un algorithme de classification supplémentaire qui prend en compte la quantité de tissu conjonctif dans les biopsies pour décider si le tissu est sain ou malade.
Mais ce système d'imagerie a-t-il amélioré le diagnostic du cancer du col de l'utérus? Pour vérifier l'exactitude des résultats d'imagerie, les chercheurs ont envoyé l'échantillon à des pathologistes qui ont ensuite effectué une analyse histopathologique conventionnelle des biopsies et ont trouvé un chevauchement significatif entre les deux approches. L'utilisation des deux algorithmes de classification nouvellement développés a même permis la différenciation entre le cancer invasif et ce que l'on appelle la néoplasie intraépithéliale cervicale, un précurseur du cancer invasif détecté en collectant des cellules cervicales avec des frottis Pap. Pris dans son ensemble, cette nouvelle méthode d'imagerie a permis de visualiser les tissus en trois dimensions et d'analyser le cancer sans préparation tissulaire approfondie.
«Ce sont des résultats frappants qui montrent comment la combinaison de notre technique avec l'analyse d'images utilisant l'intelligence artificielle permet la détection moins invasive, rapide et quantitative du cancer du col de l'utérus par rapport à l'approche conventionnelle», déclare Ishii. « Notre système d'imagerie pourrait aider à développer de nouveaux dispositifs médicaux en tant qu'approche améliorée pour le diagnostic des cancers. »
