Les chercheurs ont démontré qu'une technique optique connue sous le nom de spectroscopie Raman peut être utilisée pour différencier les cellules thyroïdiennes bénignes et cancéreuses. La nouvelle étude montre le potentiel de la spectroscopie Raman comme outil pour améliorer le diagnostic du cancer de la thyroïde, qui est le neuvième cancer le plus fréquent avec plus de 50, 000 nouveaux cas diagnostiqués aux États-Unis chaque année.

"Nos résultats encourageants montrent que la spectroscopie Raman pourrait être développée en une nouvelle modalité optique qui peut aider à éviter les procédures invasives utilisées pour diagnostiquer le cancer de la thyroïde en fournissant des informations biochimiques qui ne sont pas actuellement accessibles, " a déclaré James W. Chan de l'Université de Californie, Davis, U.S.A. "Cela pourrait avoir un impact majeur dans le domaine de la pathologie et pourrait conduire à de nouvelles façons de diagnostiquer d'autres maladies."

Dans la revue The Optical Society (OSA) Optique Biomédicale Express , une équipe multidisciplinaire dirigée par Chan; Michael J. Campbell, Université de Californie, Davis, ETATS-UNIS.; et Eric C. Huang, Université de Washington, Seattle, ETATS-UNIS., rapportent que leur approche de spectroscopie Raman peut faire la distinction entre les cellules thyroïdiennes humaines saines et cancéreuses avec une précision de 97 %.

"Nous sommes les premiers, A notre connaissance, d'utiliser des cellules thyroïdiennes cliniques humaines pour montrer que la spectroscopie Raman peut identifier des sous-types de cancer au niveau cellulaire unique, " dit Chan. " Cependant, nous devrons augmenter à la fois le nombre de cellules et le nombre de patients étudiés pour confirmer l'exactitude de la technique Raman."

Améliorer le diagnostic cellulaire

Une grosseur (ou nodule) dans le cou est un symptôme courant du cancer de la thyroïde. Cependant, la plupart des nodules thyroïdiens ne sont pas cancéreux. Les biopsies par aspiration à l'aiguille fine guidées par échographie sont généralement utilisées pour rechercher un cancer en insérant une aiguille fine dans le nodule pour obtenir des cellules préparées sur une lame de microscope, coloré et analysé par un pathologiste.

Pour environ 15 à 30 pour cent des cas, le pathologiste ne peut pas déterminer si les cellules acquises à partir de la biopsie sont bénignes ou malignes. Pour ces cas, une intervention chirurgicale connue sous le nom de thyroïdectomie est nécessaire pour enlever le tissu, qui fournit plus d'informations pour un diagnostic plus précis.

Les chercheurs se sont tournés vers la spectroscopie Raman comme solution possible car il s'agit d'une technique non invasive qui ne nécessite aucune préparation ni coloration d'échantillon pour déterminer les différences subtiles dans la composition moléculaire d'échantillons complexes tels que les cellules.

"Nous aimerions utiliser la spectroscopie Raman pour améliorer l'analyse par le pathologiste des cellules obtenues par aspiration à l'aiguille fine afin de réduire le nombre de thyroïdectomies nécessaires, ", a déclaré Chan. "Cela réduirait à la fois les complications chirurgicales et les coûts des soins de santé."

Informations biochimiques d'une cellule entière

Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé un microscope Raman à balayage linéaire qui leur a permis d'acquérir rapidement des signaux Raman à partir d'un volume cellulaire entier. Cela leur a permis de capturer plus précisément la composition chimique de cellules entières par rapport à d'autres approches qui acquièrent un spectre Raman à partir d'une partie seulement du volume d'une cellule. Des méthodes statistiques multivariées et des méthodes de classification ont ensuite été utilisées pour analyser les données Raman et classer les cellules dans un objectif, manière impartiale.

Les chercheurs ont appliqué cette approche de spectroscopie Raman à des cellules individuelles isolées de 10 nodules thyroïdiens de patients diagnostiqués comme bénins ou cancéreux. L'analyse des données a identifié des différences spectrales uniques qui pourraient distinguer les cellules cancéreuses des cellules bénignes avec une précision diagnostique de 97 %. Ils ont également montré que d'autres sous-types pouvaient être identifiés par leurs différences spectrales.

"Ces résultats préliminaires sont passionnants car ils impliquent des cellules uniques provenant d'échantillons cliniques humains, mais plus de travail devra être fait pour passer d'un projet de recherche à une utilisation clinique finale, " dit Chan.

En plus de le tester sur plus de cellules et de patients, les chercheurs doivent également appliquer la technique aux cellules obtenues avec une aspiration à l'aiguille fine et la tester sur des échantillons pour lesquels le pathologiste ne peut pas déterminer si les cellules sont bénignes ou cancéreuses. Ils souhaitent également développer un système prototype automatisé capable d'effectuer les mesures et l'analyse Raman avec une intervention humaine minimale.