Rémy Elbez, un doctorant en physique appliquée, prélève un échantillon d'une solution qui contient des cellules cancéreuses du col de l'utérus magnétisées. Il placera plusieurs gouttes de la solution dans un champ magnétique spécial. Puis, après avoir placé l'ensemble de l'appareil au microscope, il peut regarder les cellules tourner sur un écran et déterminer leur forme et leur état à partir de leurs taux de rotation. Cette nouvelle technique pourrait aider les médecins à comprendre le processus de métastases cancéreuses. Photo de Nicole Casal Moore
(PhysOrg.com) -- Une technique qui permet aux chercheurs de surveiller des cellules cancéreuses individuelles en temps réel alors qu'elles flottent dans un liquide pourrait aider les médecins à étudier les cellules tumorales qui causent des métastases. La métastase est le processus de propagation de la maladie dans le corps.
L'approche, développé à l'Université du Michigan, pourrait aussi ouvrir la voie à de nouveaux types de thérapies ciblées qui vont au-delà de la médecine personnalisée, disent les chercheurs.
"Nous recherchons un traitement individualisé, pas seulement à la personne, mais à la cellule, " dit Rémy Elbez, un doctorant en physique appliquée. Il est co-auteur d'un article sur le travail publié le 13 décembre dans PLoS UN .
Dans les années récentes, les chercheurs ont fini par comprendre que toutes les cellules d'une tumeur cancéreuse ne partagent pas le même code génétique. Cela signifie que certains sont plus difficiles à tuer que d'autres. Et les techniques qui permettent l'étude à cellule unique sont en demande. Les approches qui traitent plusieurs cellules à la fois ne sont pas aussi utiles pour les chercheurs qui veulent regarder, par exemple, à un petit nombre de cellules qu'un médicament anticancéreux particulier a laissé en vie.
Un type de cellule cancéreuse particulièrement dangereux sur lequel les scientifiques veulent en savoir plus est la cellule tumorale circulante. Ces cellules se sont séparées de la tumeur d'origine et sont parties dans la circulation sanguine pour envahir des tissus distants. Les scientifiques savent qu'elles sont différentes des cellules qui restent en place. Ils ne se divisent pas rapidement, par exemple. À la fois, ils sont difficiles à étudier pour plusieurs raisons. Ils sont difficiles à trouver car ils ne représentent que moins d'une cellule sur mille milliards de sang. Et ils fonctionnent en mouvement, donc les tasser dans une boîte de Pétri ne révèle pas leur vraie nature.
« Dans notre suspension, les cellules peuvent circuler librement et se comporter plus près de la façon dont elles le font dans le corps, " a déclaré Raoul Kopelman, le Richard Smalley Distinguished University Professor of Chemistry, Physique et physique appliquée, et professeur en génie biomédical et en biophysique.
"Il s'agit d'une technique complètement nouvelle pour surveiller les processus de croissance et de mort d'une seule cellule en temps réel dans une suspension."
Une meilleure compréhension des cellules tumorales circulantes pourrait un jour conduire à des thérapies qui se concentrent sur elles, et aider à empêcher le cancer de se propager au-delà de son site initial, disent les chercheurs. Cela pourrait allonger la vie des patients.
"Ce sont les conséquences des métastases qui conduisent à la mort de la plupart des patients atteints de cancer, " dit Kenneth Pienta, MARYLAND., professeur de médecine interne et d'urologie qui étudie les métastases cancéreuses.
Leur approche utilise des aimants pour faire tourner les cellules cancéreuses d'une manière qui permet à leur vitesse de rotation de révéler leur forme et leur statut. Une croissance, les cellules en cours de division ou en train de mourir tournent plus lentement dans le système des chercheurs. Pour démontrer que leur technique fonctionne, ils ont incorporé des cellules cancéreuses du col de l'utérus avec des nanoparticules magnétiques disponibles dans le commerce dans une solution. Ils ont ensuite placé la solution dans un champ magnétique qui tourne suffisamment vite pour atteindre un taux de rotation asynchrone. En raison de la rotation asynchrone, les cellules sont plus affectées par la traînée et les plus grandes, les cellules mourantes ou en division tournent beaucoup plus lentement, et avec des motifs spécifiques.
"Pour la première fois, nous permettons à la cellule elle-même d'être le capteur. Il peut nous dire quand il est en train de mourir, " Elbez a déclaré. "D'autres méthodes telles que les colorants fluorescents reposent sur des preuves indirectes."
Le nouveau système pourrait faire progresser le dépistage des drogues, disent les chercheurs. Cela pourrait permettre aux scientifiques de se concentrer sur les cellules les plus résistantes.
Cela pourrait également ouvrir la voie à un traitement plus personnalisé du cancer. En substance, des mini-essais de médicaments pourraient être menés sur un petit échantillon de cellules tumorales avant de soumettre les patients à des cycles de chimiothérapie qui pourraient ou non fonctionner.
"Les traitements personnalisés du cancer permettent de traiter le bon patient au bon moment avec le bon médicament, " dit Pienta. " Plus important encore, cela peut éviter un traitement avec le mauvais médicament, ce qui ne fait aucun bien au patient et gaspille de l'argent.
