Un dessin schématique de la mesure du tissu cancéreux du sein fabriqué sur un cristal optique non linéaire. Crédit :Université d'Osaka
Une équipe de chercheurs de l'Université d'Osaka, en collaboration avec l'Université de Bordeaux et l'Institut Bergonié en France, a réussi l'imagerie térahertz du cancer du sein à un stade précoce de moins de 0,5 mm sans coloration, qui est difficile à identifier même par un diagnostic pathologique. Leurs travaux constituent une percée vers un diagnostic sur place rapide et précis de divers types de cancer et accélèrent le développement de dispositifs de diagnostic térahertz innovants.
Le cancer du sein est grossièrement divisé en deux types :invasif et non invasif. L'ancien, carcinome canalaire invasif (CID), commence dans les cellules d'un canal mammaire, se développant à travers les parois des canaux et dans le tissu mammaire environnant, potentiellement se propager à d'autres parties du corps. Le dernier, carcinome canalaire in situ (CCIS), est un petit cancer du sein à un stade précoce confiné au canal mammaire, mais cela peut conduire à un cancer invasif. Par conséquent, la détection précoce du CCIS est cruciale.
Pour le diagnostic pathologique du cancer, l'échantillon de tissu est coloré chimiquement, et un pathologiste établit un diagnostic à l'aide d'une image du tissu coloré. Cependant, le processus de coloration prend du temps, et il est difficile de distinguer le CCIS de l'IDC malin car ils semblent presque identiques.
L'imagerie térahertz peut distinguer les tissus cancéreux des tissus normaux sans coloration ni exposition aux rayonnements. Cependant, il était encore difficile d'identifier une lésion CCIS individuelle (qui varie généralement de 50 à 500 m) par imagerie térahertz en raison de sa résolution spatiale limitée par la diffraction de quelques millimètres seulement.
Une image térahertz de tissu non coloré (en haut) par rapport au même tissu après coloration avec H&E (en bas). Dans l'image tachée, les compartiments du carcinome canalaire in situ (CCIS) et du carcinome canalaire invasif (IDC) sont mis en évidence par des pointillés rouges et bleus, respectivement. Crédit :Université d'Osaka
« Pour pallier cet inconvénient, nous avons développé une technique d'imagerie unique dans laquelle des sources de lumière térahertz générées localement au niveau de points d'irradiation de faisceaux laser dans un cristal optique non linéaire interagissent directement avec un échantillon de tissu de cancer du sein. Par conséquent, nous avons réussi à visualiser clairement une lésion CCIS de moins de 0,5 mm, " explique l'auteur principal Kosuke Okada. La précision de cette technique est environ 1000 fois supérieure à celle des techniques conventionnelles utilisant des ondes térahertz.
Les chercheurs ont également constaté que les distributions d'intensité térahertz étaient différentes entre DCIS et IDC, suggérant la possibilité d'une détermination quantitative de la malignité du cancer.
L'échantillon de tissu de cancer du sein a été fourni et histologiquement évalué par des collaborateurs de l'Université de Bordeaux et de l'Institut Bergonié. "L'un des défis de cette recherche est de préparer un échantillon de tissu de cancer du sein de haute qualité fabriqué sur un cristal optique non linéaire. C'est l'une des grandes réalisations de la recherche conjointe internationale, " dit l'auteur correspondant Masayoshi Tonouchi.
"La combinaison de notre technique avec l'apprentissage automatique aidera à la détection précoce du cancer et à la détermination de la malignité du cancer, ainsi que le développement de dispositifs de diagnostic térahertz innovants utilisant des systèmes micro-électromécaniques."
