Des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv, sous la direction du Prof. Alex Golberg de l’Ecole des Sciences de l’Environnement, en collaboration avec le groupe de recherche du Prof. Zohar Yakhini du Centre interdisciplinaire d’Herzliya et du Technion, ont mis au point une méthode innovante pour prélever des échantillons moléculaires de tissus en les exposant à des champs électriques. La nouvelle méthode permettra de réduire la douleur et les risques liés aux biopsies traditionnelles répétées.
L’étude, à laquelle a également participé la doctorante Julia Sheviryov, du laboratoire du Prof. Golberg a été récemment publiée dans la revue Scientific Reports.
« La technique du prélèvement de tissus en général et de tissus provenant de tumeurs cancéreuses en particulier est une procédure courante en médecine et revêt une importance particulière pour la médecine personnalisée », explique le Prof. Yakhini. « Les échantillons sont utilisés pour le diagnostic et la caractérisation structurelle et moléculaire de la tumeur et anticiper sa réponse aux divers traitements. Aujourd’hui, ils sont collectés essentiellement par biopsie, prélèvement d’un morceau de tissu. Mais cette méthode présente plusieurs inconvénients: elle provoque des lésions et des saignements et même l’inflammation et la douleur sur l’endroit du prélèvement, et plus important encore, l’échantillonnage effectué de cette manière est local et ne permet pas une cartographie complète de l’ensemble de la tumeur. Nous avons cherché à mettre au point une méthode alternative permettant d’étendre les informations générées par le processus grâce au prélèvement de fluides tissulaires obtenus par l’application d’un champ électrique sur le tissu ».
Une grande avancée pour la médecine personnalisée
Selon le Prof. Golberg, il s’agit d’une technique appelée électroporation, qui consiste à appliquer un champ électrique sur la membrane cellulaire pour en augmenter la perméabilité. À ce jour, cette technologie est utilisée principalement pour insérer des molécules (telles que l’ADN ou des médicaments) dans la cellule, par exemple dans des procédures d’ingénierie génétique, ou pour extraire des molécules à partir de plantes dans l’industrie alimentaire.
Pour réaliser cette étude, les chercheurs ont prélevé des échantillons de tissus rénaux et hépatiques chez des souris saines et des tissus d’une tumeur cancéreuse du foie humain, et ont exposé ces tissus à une combinaison d’impulsions électriques : 50 impulsions courtes à haute tension (500 volts) et 50 impulsions longues à tension basse (50 volts). Le procédé a produit un fluide à partir du tissu, d’où ont été ensuite extraites des molécules de protéines et d’ARN. Il s’est avéré que le profil moléculaire des échantillons ainsi mesurés était similaire à ceux obtenus par biopsie tissulaire complète, et fournissait des informations relativement fiables et précises sur les tissus testés.
« Nous avons développé une méthode innovante permettant de prélever des échantillons moléculaires de tissus en les exposant à des champs électriques », conclut le Prof. Golberg. « L’extraction de molécules par impulsions électriques permet de différencier les tissus cancéreux des tissus normaux. Notre approche présente plusieurs avantages par rapport aux méthodes de biopsie conventionnelles: elle n’écorche pas le tissu lui-même, lésion pouvant provoquer une inflammation et même favoriser la formation de métastases; elle est capable de détecter la présence d’une tumeur dans un organe particulier même lorsque son emplacement exact est inconnu; elle peut permettre l’échantillonnage à différents endroits et la cartographie complète du tissu ou de la tumeur. Nos résultats sont susceptibles de servir de base au développement d’une nouvelle approche de prélèvement d’échantillons pour caractériser les tumeurs cancéreuses, qui fera grandement avancer la médecine personnalisée ».
Photos :
1. Prof. Alex Golberg (Crédit: Université de Tel-Aviv)
2. Processus d’extraction de molécules pars impulsions électriques. (Crédit: Prof. Alexander Golberg)
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