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Dans une nouvelle expérience visant à tester une nouvelle méthode de traitement du cancer par ultrason, des médecins américains ont utilisé l’échographie focalisée pour détruire les tumeurs sans chirurgie invasive. Cette méthode vise entre autres à remédier à un inconvénient majeur de ce type de traitement : les thérapies par ultrasons proposées à ce jour dans les cliniques, peu précises, endommagent également les cellules saines. La technique nouvellement proposée permet de cibler les cellules cancéreuses et d’ainsi épargner les cellules saines.

La plupart des formes de thérapies par ultrasons utilisent des faisceaux de haute intensité pour chauffer et détruire les cellules, ou des agents de contraste spéciaux injectés avant l’échographie, ce qui peut neutraliser les cellules voisines. Mais la forte chaleur générée peut nuire aux cellules saines (en même temps que les cellules cancéreuses), et les agents de contraste ne fonctionnent que pour une minorité de tumeurs.

Récemment, des chercheurs du California Institute of Technology et du City of Hope Beckman Research Institute (États-Unis), ont développé une approche par ultrasons de faible intensité qui exploite les propriétés physiques et structurelles uniques des cellules tumorales, afin de les cibler et fournir une option plus sélective et plus sûre.

En réduisant l’intensité et en ajustant soigneusement la fréquence pour correspondre aux cellules cibles, le groupe de recherche a pu éliminer plusieurs types de cellules cancéreuses sans nuire aux cellules sanguines saines.

traitement cancer par ultrasons schema

Les ultrasons pulsés ciblés tirent parti des propriétés mécaniques uniques des cellules cancéreuses, afin de les détruire tout en épargnant les cellules saines. Ce schéma compare l’impact d’une thérapie par ultrasons de haute intensité (à gauche) avec le nouveau type de thérapie proposé, soit à ultrasons de faible intensité (à droite). Dans ce dernier cas, les cellules saines sont épargnées. Crédits : David Mittelstein

L’oncotripsie, un nouveau domaine de recherche pour le traitement du cancer

Les conclusions des scientifiques, rapportées dans la revue Applied Physics Letters, marquent une nouvelle étape dans un domaine de recherche émergent appelé oncotripsie, qui distingue et vise à éliminer les cellules cancéreuses en fonction de leurs propriétés physiques.

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« Ce projet montre que les ultrasons peuvent être utilisés pour cibler les cellules cancéreuses en fonction de leurs propriétés mécaniques », a déclaré David Mittelstein, auteur principal de l’étude. « Il s’agit d’une preuve de concept passionnante pour un nouveau type de thérapie contre le cancer, qui ne nécessite pas que le cancer ait des marqueurs moléculaires uniques ou qu’il soit situé séparément des cellules saines pour être ciblé ».

Un laboratoire de mécanique solide du California Institute of Technology (Caltech) a d’abord développé la théorie de l’oncotripsie, basée sur l’idée que les cellules sont vulnérables aux ultrasons à des fréquences spécifiques — un peu à l’image d’une chanteuse soprane brisant un verre à vin en émettant une note (fréquence) spécifique.

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L’équipe du Caltech a découvert qu’à certaines fréquences, les ultrasons de faible intensité ont provoqué la dégradation du squelette cellulaire des cellules cancéreuses, tandis que les cellules saines à proximité étaient indemnes.

« Juste en réglant la fréquence de stimulation, nous avons vu une différence spectaculaire dans la réponse du cancer et des cellules saines », a déclaré Mittelstein. « Il reste de nombreux aspects à étudier sur le mécanisme précis, mais nos résultats sont très encourageants ».

Les chercheurs espèrent que leurs travaux inciteront d’autres scientifiques à explorer l’oncotripsie comme traitement potentiel, qui pourrait un jour être utilisé conjointement avec la chimiothérapie, l’immunothérapie, la radiothérapie et la chirurgie. Ils prévoient maintenant de mieux comprendre ce qui se produit exactement au sein d’une cellule touchée par cette forme d’ultrasons.

Source : Applied Physics Letters

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