Marqueur opératoire : c’est soirée disco pour les chirurgiens

3. février 2012
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Quand un gagnant du prix Nobel et une chirurgienne s'asseyent à la même table, les tumeurs brillent comme des étoiles de Noël et les nerfs trahissent immédiatement leur trajet exact. Le marquage intra-opératoire des tissus avec des marqueurs fluorescents pourrait ouvrir de nouvelles dimensions à la précision chirurgicale. Pour autant que l'homme puisse tenir les promesses faites par les souris.

Parfois, les circonstances sont simples. Quand, il y a huit ans, la chirurgienne Quyen Nguyen était une jeune médecin dans le département de chirurgie du cou et de la tête à l’University of Californie à San Diego, elle rencontra un homme qui s’y connaissait assez bien en protéines fluorescentes. L’homme s’appelait Roger Y. Tsien et devait obtenir quelques années plus tard, en 2008, le prix Nobel de chimie pour sa contribution à la découverte ainsi qu’au développement ultérieur de la protéine fluorescente vert (GFP). Mais là n’était pas encore le sujet.

Voici le premier jet…

En 2004, Tsien s’employait entre autres au marquage fluorescent des cellules cancéreuses. En tant que chirurgienne qui n’avait que quelques connaissances sur les marquages cellulaires spécifiques aux tumeurs, Nguyen trouva ce sujet captivant et décida de l’approfondir. Un des résultats de cette coopération, qui fut récemment rapporté lors du TED 2011 de San Diego, était une molécule fusionnée qui est composée d’un marqueur fluorescent et d’un marqueur de tissu non spécifique. La molécule dispose en outre d’une sorte de commutateur qui permet de couper la fluorescence. Ce commutateur est lié à l’extrémité fluorescente de la molécule par un pont moléculaire qui ne peut être coupé que par certaines protéases hautement spécifiques des tissus cancéreux. Si cette construction entre en contact avec des cellules cancéreuses, le pont moléculaire est coupé, ce qui élimine l’interrupteur qui bloquait jusque-là la fluorescence, et le tissu correspondant devient alors fluorescent. Partout ailleurs dans le corps rien ne se passe : la construction est certes présente à d’autres endroits, mais elle ne peut toutefois pas briller tant que « le commutateur » est intact.

Les tissus cancéreux fluorescents pourraient être très utiles dans le quotidien chirurgical, trouve Nguyen : « Lorsque nous opérons, nous-même ne savons souvent pas si nous avons vraiment éliminé tout le tissu tumoral ». Pour répondre à cette question, il y a biens en principe le diagnostic extemporané. « Celui-ci nécessite toutefois du temps. Et souvent, nous nous rendons compte quelques jours plus tard qu’on trouvera encore des tissus tumoraux en relation avec la pathologie définitive. Alors, nous devons soit opérer à nouveau, soit traiter de nouveau avec une autre procédure le patient ». Si le tissu tumoral pouvait être marqué de manière fiable en intra-opératoire, le diagnostic extemporané pourrait être superflu, et les résultats seraient peut-être même meilleurs que lors de chirurgie tumorale classique.

Les « Proof of Principle » ont déjà commencé pour Nguyen et Tsien : Il y a un an, ils rapportèrent dans la revue PNAS (2010 ; 107:4317 – 4322) des séries d’opérations sur les souris, chez lesquelles des cellules tumorales restantes furent détectées par des méthodes de PCR hautement sensibles après l’opération. Résultat : si la tumeur était marquée par fluorescence en intra-opératoire au moyen d’une construction de marquage injectée en intraveineuse, beaucoup moins de cellules cancéreuses restantes étaient trouvées pas la suite par rapport à l’approche classique. Nguyen voit des applications pratiques possibles de la fluorescence tumorale par exemple en cas de résection des ganglions lymphatiques sentinelles, spécialement les dans les situations dans lesquelles l’anatomie lymphatique est compliquée. À l’aide de la fluorescence, il serait immédiatement possible de déterminer quel ganglion lymphatique est touché et ainsi quelles sont les sentinelles qui doivent être reséquées.

Et le deuxième suit immédiatement.

Jusque-là, c’est déjà très impressionnant. Mais cela va encore plus loin. Dans Nature Biotechnology (2011 ; 29:352 – 356) Nguyen et Tsien ont remis ça et rapportent des expériences semblables, durant lesquelles, cette fois, ce ne sont pas des tumeurs mais des nerfs périphériques qui sont amenés à briller. Cela a aussi une raison chirurgicale : dans le cadre de beaucoup d’opérations, il faut si possible préserver les faisceaux nerveux, pour éviter des complications post-opératoires. Dans le cadre de la chirurgie du cou et de la tête, c’est une thématique importante, mais également dans le cadre de la chirurgie de la prostate. L’électrostimulation, une aide habituelle dans les techniques opératoires dites de préservation nerveuse, ne fonctionne malheureusement pas toujours bien dans le cadre de toutes les opérations. Souvent, les nerfs sont aussi simplement minuscules ou trop variables d’un point de vue anatomique. Cela vaut surtout pour la prostate : « Nous apprenons chaque jour plus précisément, où les nerfs omniprésents peuvent aboutir au niveau de la prostate », selon Nguyen. Les conséquences sont un taux élevé de complications malgré des opérations de préservation nerveuse.

Pour amener les nerfs à briller, les scientifiques californiens ont récemment injecté par voie intraveineuse à des souris un peptide fluorescent qui se lie principalement aux nerfs périphériques. Au bout de deux heures, tous les nerfs périphériques de l’animal étaient identifiables à l’œil nu. Sur une durée de huit heures le contraste avec les tissus périphériques était si fort que cette technique a été classée comme cliniquement utile.

La question reste de savoir si et quand on pourra appliquer ces procédures fluorescent chez l’être humain. Le peptide qui permet aux nerfs de souris de briller, semble aussi se lier aux cellules nerveuses dans les cultures de cellule humaines. Ainsi, une première condition de base est déjà obtenue. Les données sur la toxicité sont toutes aussi importantes, mais elles ne sont actuellement qu’à un stade rudimentaire. Mais cela peut bien sûr changer.

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1 commentaire:

Excellentes nouvelles. Bravo aux chercheurs, Merci aux journalistes médicaux comme Dr GRAETZEL qui nous mettent au parfum de l’actualité de l’évolution scientifique.
Nous pouvons espérer une nouvelle génération d’imagérie médicale et des pratiques chirurgicales plus précises.

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