Les biopsies, qui consistent ร extraire chirurgicalement un morceau du tissu humain que l’on souhaite observer, peuvent รชtre des interventions dรฉlicates pour diverses raisons. Un nouveau type de microscope 3D, dรฉveloppรฉ ร l’Universitรฉ Columbia, permet de rรฉaliser des observations profondes ร mรชme le corps, sans aucune ablation.
ยซ La faรงon dont les รฉchantillons de biopsie sont traitรฉs n’a pas changรฉ en 100 ans : ils sont dรฉcoupรฉs, fixรฉs, intรฉgrรฉs, tranchรฉs, colorรฉs avec des colorants, positionnรฉs sur une lamelle de verre et visualisรฉs par un pathologiste ร l’aide d’un simple microscope. C’est pourquoi cela peut prendre des jours pour avoir des nouvelles quant ร votre diagnostic aprรจs une biopsie ยป, explique Elizabeth Hillman, professeure de gรฉnie biomรฉdical et de radiologie ร l’Universitรฉ Columbia et auteure principale de l’รฉtude, dans un communiquรฉ de l’universitรฉ. L’รฉtude a รฉtรฉ publiรฉe ce 28 mars dans la revue Nature Biomedical Engineering.
La biopsie se dรฉfinit comme le ยซ prรฉlรจvement d’un fragment de tissu sur un รชtre vivant en vue d’un examen microscopique ยป. Il s’agit d’une procรฉdure relativement courante, puisqu’elle est nรฉcessaire, par exemple, ร la dรฉtection et ร l’identification de certaines maladies, telles que le cancer. Pourtant, comme le rappelle l’universitรฉ, il ne s’agit pas toujours d’un acte complรจtement anodin, et le fait de le pratiquer ou non peut mรชme constituer un dilemme lorsqu’il s’agit de tissus sensibles comme dans le cas du cerveau, des nerfs, des yeuxโฆ ยซ Parce que nous pouvons imager les tissus vivants sans les dรฉcouper, nous espรฉrons que MediSCAPE fera de ces dรฉcisions une problรฉmatique du passรฉ ยป, dรฉclare Elizabeth Hillman.
MediSCAPE, c’est le nom d’un microscope 3D qui permet d’observer ces tissus directement dans le corps en temps rรฉel, avec une prรฉcision suffisante pour รฉviter la biopsie. Dรฉveloppรฉ ร l’origine par Hillman, il devait servir dans le domaine des neurosciences. Il a notamment รฉtรฉ utile ร l’observation du fonctionnement des neurones ร l’intรฉrieur de vers, poissons, insectesโฆ Les scientifiques ont ensuite eu l’idรฉe de l’appliquer ร des tissus humains.
ยซ L’un des premiers tissus que nous avons examinรฉs รฉtait un rein de souris frais, et nous avons รฉtรฉ stupรฉfaits de voir des structures magnifiques qui ressemblaient beaucoup ร ce que vous obtenez avec l’histologie standard ยป, explique Kripa Patel, diplรดmรฉe du laboratoire Hillman et auteure principale de l’รฉtude. ยซ Plus important encore, nous n’avons ajoutรฉ aucun colorant ร la souris. Tout ce que nous avons vu รฉtait une fluorescence naturelle dans le tissu qui est gรฉnรฉralement trop faible pour รชtre vue ยป.
Observer les flux sanguins en direct
Ce microscope pourrait donc permettre, par exemple, de guider les chirurgiens pour ยซ naviguer ยป dans les tumeurs, dรฉtecter leurs frontiรจresโฆ ยซ Une telle technologie pourrait donner ร un mรฉdecin des informations en temps rรฉel sur le type de tissu qu’il examine sans attendre longtemps ยป, prรฉcise Hillman. ยซ Cette rรฉponse instantanรฉe leur permettrait de prendre des dรฉcisions รฉclairรฉes sur la meilleure faรงon de dรฉcouper une tumeur et de s’assurer qu’il n’en reste aucune ยป.
Des microscopes destinรฉs ร l’observation des tissus existent dรฉjร , mais ils ne peuvent fournir que des vues en ยซ 2D ยป, ce qui peut compliquer leur utilisation pour sonder de larges zones et interprรฉter correctement les rรฉsultats. Ils nรฉcessitent aussi l’injection au patient d’un produit fluorescent. Ce nouveau microscope permet de ยซ tourner autour ยป de l’objet ร observer, et de combiner les donnรฉes observรฉes pour en crรฉer des reprรฉsentations en trois dimensions. Enfin, les scientifiques se sont aussi rendu compte que ce type d’observation directe pouvait fournir des informations impossibles ร obtenir via une biopsie. Comme elle se fait sur des tissus vivants en fonctionnement, il devient possible d’observer, par exemple, les flux sanguins.
Les usages envisagรฉs sont, bien entendu, la dรฉtection de maladies telles que les cancers, mais aussi l’analyse d’organes transplantรฉs. Ce microscope pourrait aussi constituer une aide prรฉcieuse pour les interventions ยซ ร distance ยป, lorsque les chirurgiens doivent opรฉrer avec des appareils placรฉs ร l’intรฉrieur du corps plutรดt qu’en contact direct avec les tissus.
Pour pouvoir fonctionner dans le corps humain, le microscope dรฉveloppรฉ par Hillman a รฉtรฉ miniaturisรฉ par une autre รฉquipe d’ingรฉnieurs. Les premiers essais sur l’รชtre humain ont portรฉ sur les papilles de la langue. Le patient test a littรฉralement lรฉchรฉ l’extrรฉmitรฉ de la sonde, ce qui a permis d’observer ses papilles et d’en produire des vues 3D dรฉtaillรฉes. Les scientifiques attendent maintenant la validation de la Food and Drug Administration des รtats-Unis pour faire des essais cliniques plus poussรฉs et, ร terme, commercialiser MediSCAPE.
Vidรฉo montrant le potentiel de MediSCAPE :
Il s’agit plus prรฉcisรฉment d’un rendu 3D et une visualisation dynamique de tissu rรฉnal humain aprรจs application d’images de coloration nuclรฉaire topique (proflavine) ร l’aide de MediSCAPE. L’รฉchantillon prรฉsente des signes d’artรฉrionรฉphrosclรฉrose.


