La rigidité – ou l’élasticité – d’une tumeur est soupçonnée de jouer un rôle dans la résistance (ou la sensibilité) aux traitements et, plus généralement, dans la progression tumorale, voire dans la tendance à métastaser. Cette propriété physique serait par ailleurs corrélée à une plus ou moins bonne circulation des fluides au sein de la tumeur, et donc à une distribution plus ou moins efficace des traitements. Des outils d’imagerie permettent déjà d’estimer la rigidité tumorale, mais il est encore difficile d’explorer en détail ce paramètre dans les différentes régions d’une même tumeur, à l’échelle microscopique. Or toutes les données actuelles tendent à montrer que l’hétérogénéité au sein d’une tumeur doit être prise en compte pour appréhender la complexité de l’évolution tumorale et, par exemple, pour anticiper les risques de récidive. Pour répondre à ce besoin de précision, une équipe de l’Institut Lumière Matière de Lyon a mis au point une technique d’imagerie originale.

Tout repose sur la vibration : celle de la matière dont les cellules sont faites. Une matière qui, selon son élasticité ou sa rigidité, sa température aussi, va vibrer plus ou moins vite. Pour « observer » cette vibration, c’est un laser rouge qui est utilisé. En traversant la matière, la couleur de cette lumière est d’autant plus modifiée que la vibration est rapide. En l’occurrence, la vibration accélère avec le degré de rigidité. Pour mettre au point leur approche, les chercheurs ont généré des micro-tumeurs in vitro en laissant s’agréger des cellules de tumeurs du côlon (de deux types, plus ou moins agressives). Ces « sphéroïdes » d’environ 0,3 mm de diamètre pouvaient ainsi être traversés par le laser, la couleur de la lumière alors émise indiquant, donc, le degré de rigidité des cellules traversées.

En focalisant le laser sur ces sphéroïdes, les chercheurs ont d’abord confirmé qu’ils parvenaient à distinguer les propriétés mécaniques des deux types de cellules cancéreuses utilisées. Ils ont ensuite pu suivre l’action d’un médicament : dans les premiers temps du traitement, si la périphérie des sphéroïdes devenait plus élastique, leur cœur restait de marbre, révélant l’importance de l’accès du traitement aux cellules cancéreuses, y compris sur des structures petites et organisées de façon sommaire. Ces premiers résultats laissent entrevoir des développements passionnants pour les chercheurs, qui disposent désormais d’un nouvel outil d’analyse pour tester l’action de molécules thérapeutiques sur différents modèles tumoraux. A termes, les perspectives concernent aussi le diagnostic et le suivi des patients traités, l’analyse pouvant être menées de façon totalement non-invasive.

R.D.

Source : Margueritat, J. et al; High-Frequency Mechanical Properties of Tumors Measured by Brillouin Light Scattering; Physical review letters; 8 janvier 2019