Une nouvelle technologie innovante développée par le doctorant Mike Bismuth sous la direction du Dr. Tali Ilovitsh, du Département de génie biomédical de l’Université de Tel-Aviv, permet de détruire les tumeurs cancéreuses grâce à une combinaison d’ultrasons focalisés à basse fréquence et de nano-bulles injectées dans la circulation sanguine, sans nécessiter de traitement invasif. L’expérience, menée sur des souris, sera probablement adaptable à l’homme dans l’avenir.
Elle a été réalisée en collaboration avec le Dr. Dov Hershkovitz du Département de pathologie de l’Université de Tel-Aviv, et le Prof. Agata Exner de l’Université Case Western Reserve de Cleveland aux États-Unis, et a été publiée dans la revue Nanoscale.
Un minimum d’effets indésirables sur les tissus sains environnants
La méthode généralement utilisée aujourd’hui pour traiter le cancer est l’ablation chirurgicale de la tumeur, associée à des traitements complémentaires (chimiothérapie, immunothérapie, etc.), expliquent les chercheurs. L’autre type de traitement proposé pour la destruction des tumeurs cancéreuses est l’échographie thérapeutique, alternative non invasive à la chirurgie.
Cette dernière méthode présente avantages et inconvénients. D’une part, elle permet un traitement local et ciblé : l’utilisation d’ultrasons à haute intensité produit des effets thermiques ou mécaniques par la délivrance d’une énergie acoustique puissante sur un point focal avec une haute précision spatio-temporelle. La méthode a été appliquée efficacement au traitement des tumeurs solides dans les profondeurs de l’organisme. De plus, elle permet de traiter les patients inaptes à une ablation chirurgicale de la tumeur. En revanche, l’échauffement et la haute intensité des ondes ultrasons peuvent endommager les tissus proches de la tumeur elle-même.
Le but de la nouvelle étude du Dr. Ilovitsh et de son équipe était de surmonter ces inconvénients. Dans le cadre de l’expérience, réalisée sur un modèle murin, les chercheurs sont parvenus à détruire des tumeurs en injectant des nano-bulles dans la circulation sanguine (et non pas dans la tumeur elle-même contrairement à certaines méthodes déjà utilisées comprenant une intervention chirurgicale invasive dans l’organisme et une l’injection locale de microbulles dans la tumeur), en combinaison avec des ondes ultrasonores à basse fréquence, avec un minimum d’effets indésirables sur les tissus sains environnants.
Faire exploser la tumeur
« Notre nouvelle technologie permet l’injection dans la circulation sanguine, de manière relativement simple, de nanobulles qui se concentrent dans la zone de la tumeur cancéreuse. Puis, au moyen d’ultrasons à basse fréquence, nous faisons exploser ces nano-bulles et la tumeur qu’elles entourent », explique le Dr. Ilovitsh. « La combinaison des nano-bulles et d’ondes ultrasons à basse fréquence offre une plus grande spécificité à la zone tumorale et contribue à réduire la toxicité dans les tissus environnants. Les nano-bulles exposées à ces ondes à basse fréquence se dilatent et explosent même à basse pression, ce qui permet d’effectuer une destruction mécanique des tumeurs à des seuils de pression faibles. La méthode présente les avantages des ultrasons, c’est-à-dire qu’elle est sûre, économique et cliniquement disponible, et de plus, l’utilisation de nano-bulles facilite le ciblage des tumeurs car elles peuvent être observées par échographie.
Le Dr. Ilovitsh ajoute que l’utilisation d’ultrasons à basse fréquence augmente en outre la profondeur de pénétration, minimise la distorsion et les phénomènes d’atténuation et augmente le point focal. Ceci peut faciliter à la fois le traitement des tumeurs situées dans les profondeurs de l’organisme et celui des tumeurs de volumes plus importants. L’expérience a été menée sur un modèle de cancer du sein chez la souris, mais il est probable qu’elle soit compatible avec d’autres types de tumeurs et qu’à l’avenir, elle puisse être également appliquée à l’homme.
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Le Prof. Tali Ilovitsh (au centre) et l’équipe de recherche (crédit: Université de Tel-Aviv)
