Les médecins utilisent depuis un certain temps des ultrasons focalisés pour détruire les tumeurs sans chirurgie invasive. Cependant, les ultrasons thérapeutiques utilisés aujourd'hui dans les cliniques endommagent indistinctement le cancer et les cellules saines.

La plupart des formes de thérapies par ultrasons utilisent soit des faisceaux à haute intensité pour chauffer et détruire les cellules, soit des agents de contraste spéciaux qui sont injectés avant l'échographie, qui peut briser les cellules voisines. La chaleur peut endommager les cellules saines ainsi que les cellules cancéreuses, et les agents de contraste ne fonctionnent que pour une minorité de tumeurs.

Des chercheurs du California Institute of Technology et du City of Hope Beckman Research Institute ont développé une approche par ultrasons de faible intensité qui exploite les propriétés physiques et structurelles uniques des cellules tumorales pour les cibler et fournir une approche plus sélective, option plus sûre. En réduisant l'intensité et en réglant soigneusement la fréquence pour qu'elle corresponde aux cellules cibles, le groupe a réussi à séparer plusieurs types de cellules cancéreuses sans endommager les cellules sanguines saines.

Leurs découvertes, signalé dans Lettres de physique appliquée , sont une nouvelle étape dans le domaine émergent appelé oncotripsie, l'identification et la destruction des cellules cancéreuses en fonction de leurs propriétés physiques.

« Ce projet montre que les ultrasons peuvent être utilisés pour cibler les cellules cancéreuses en fonction de leurs propriétés mécaniques, " a déclaré David Mittelstein, auteur principal sur le papier. "Il s'agit d'une preuve de concept passionnante pour un nouveau type de thérapie anticancéreuse qui ne nécessite pas que le cancer ait des marqueurs moléculaires uniques ou qu'il soit localisé séparément des cellules saines pour être ciblé."

Un laboratoire de mécanique des solides de Caltech a d'abord développé la théorie de l'oncotripsie, basé sur l'idée que les cellules sont vulnérables aux ultrasons à des fréquences spécifiques, comme la façon dont un chanteur entraîné peut briser un verre à vin en chantant une note spécifique.

L'équipe Caltech a trouvé à certaines fréquences, les ultrasons de faible intensité ont provoqué la décomposition du squelette cellulaire des cellules cancéreuses, tandis que les cellules saines voisines étaient indemnes.

"Juste en réglant la fréquence de stimulation, nous avons vu une différence dramatique dans la façon dont le cancer et les cellules saines ont réagi, " a déclaré Mittelstein. " Il reste de nombreuses questions à enquêter sur le mécanisme précis, mais nos conclusions sont très encourageantes."

Les chercheurs espèrent que leurs travaux en inspireront d'autres à explorer l'oncotripsie comme traitement qui pourrait un jour être utilisé parallèlement à la chimiothérapie, immunothérapie, radiothérapie et chirurgie. Ils prévoient de mieux comprendre ce qui se passe spécifiquement dans une cellule impactée par cette forme d'échographie.