Nouvelle technique capture les cellules cancéreuses du sang : comment ça marche et pourquoi c’est important

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Certains types de cancer peuvent libérer des cellules tumorales circulantes, des cellules malignes qui se détachent de la tumeur et circulent dans le sang, déclenchant le développement de métastases : elles peuvent être un indicateur de nombreux types de cancer mais aussi un signe de l’efficacité des traitements. Une nouvelle approche non invasive permet de les isoler avec une meilleure efficacité, avec un taux de récupération proche de 100%.

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Capturer les cellules cancéreuses dans le sang, afin de pouvoir diagnostiquer précocement les tumeurs et surveiller l’efficacité des traitements : c’est la nouvelle frontière des tests cytologiques sanguins, des examens qui permettent d’isoler et de caractériser les cellules circulantes, et plus spécifiquement les cellules tumorales circulantes (CTC), ces cellules malignes que certains types de cancer libèrent dans le sang et qui peuvent déclencher le développement de métastases. Une nouvelle approche non invasive, récemment validée par une équipe de recherche internationale, a montré qu’elle permettait d’isoler ces cellules avec une plus grande efficacité, avec un taux de récupération proche de 100%. Cela indique que la nouvelle méthode a permis de surmonter la principale limite des techniques actuelles de capture, à savoir le faible nombre de cellules tumorales circulantes disponibles pour les analyses.

Comment fonctionne la nouvelle méthode de capture des cellules cancéreuses dans le sang

Les cellules tumorales circulantes (CTC), également connues sous le nom de cellules cancéreuses circulantes (CCC), sont ces cellules malignes qui se détachent des tumeurs primitives après la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) et circulent dans le sang, déclenchant le développement de métastases. Leur rôle dans la propagation de la maladie rend leur identification particulièrement importante, car elles peuvent être un indicateur de nombreux types de cancer mais aussi un signe de maladie résiduelle après les traitements. Leur capture est cependant très exigeante, car les cellules tumorales circulantes peuvent être très différentes les unes des autres, mais surtout parce que, numériquement, elles sont beaucoup moins nombreuses que les cellules sanguines normales (dans un millilitre de sang, il peut y avoir au maximum 1 000 CTC sur 5 milliards de globules rouges et 10 millions de globules blancs).

Cependant, la nouvelle méthode développée par les chercheurs a permis de surmonter ces limites de sensibilité et de spécificité grâce à l’utilisation d’un type particulier de lamelles, revêtues de dioxyde de titane nanostructuré (TiO2), appelées lamelles Smart BioSurface (SBS), et à l’isolement par microdissection à capture laser (LCM), une technologie qui permet de collecter rapidement un grand nombre de cellules individuelles. « Il peut cibler et capturer avec précision les cellules d’intérêt, malgré l’hétérogénéité des tissus – expliquent les chercheurs dans le protocole de validation de la méthode publié dans la revue Plos One – L’isolement et la séparation sans contact obtenus grâce à cette technologie permettent une précision et évitent la contamination ».

Les performances de récupération ont été optimisées par les lamelles SBS, qui avaient déjà démontré leur efficacité dans l’immobilisation des cellules tumorales circulantes chez des patients atteints de cancer du sein à un stade précoce. « Dans cette étude, nous avons ajouté des cellules tumorales aux globules blancs de donneurs sains pour simuler les cellules tumorales circulantes », ont précisé les chercheurs, qui ont utilisé deux lignées mobiles tumorales (pancréas et côlon) pour obtenir des échantillons semblables à des biopsies liquides.

Ces cellules ont ensuite été capturées sur des lamelles SBS, identifiées par immunocoloration et isolées par LCM. « Nous avons obtenu une récupération à haute efficacité de cellules tumorales individuelles par LCM et une amplification efficace de l’ADN d’une seule cellule par amplification du génome entier », ont rapporté les chercheurs, soulignant « un taux de récupération mobile proche de 100% et l’identification de mutations génétiques spécifiques dans 85% des échantillons analysés ».

Pour préciser la plage de sensibilité de la méthode dans différents types de cancer, des études supplémentaires seront nécessaires, mais ce qui a été observé suggère déjà la possibilité d’utiliser la nouvelle méthode pour différentes applications, telles que le diagnostic non invasif des tumeurs, la surveillance de la maladie résiduelle minimale ou pour guider le choix du traitement anticancéreux le plus approprié. « Il pourrait être utilisé pour un large éventail d’applications moléculaires en aval, telles que l’analyse des variations du nombre de copies de cellules individuelles, le séquençage du génome entier ou le séquençage de l’exome – ont observé les chercheurs -. D’autres applications pourraient également être envisagées, comme l’analyse des cellules fœtales circulantes pour le diagnostic prénatal ».