Obtenir la «carte d'identité» d'un cancer en quelques minutes

Pour lutter efficacement contre un cancer du sein et prescrire un traitement adéquat, les médecins doivent identifier avec précision la tumeur dont souffre une patiente. L'analyse des tissus cancéreux est donc cruciale pour augmenter les chances de guérison.

Chez une part importante des patientes, le risque de métastases s'exprime notamment par la présence d'une quantité anormale de protéines HER2, situées à la surface des cellules cancéreuses. En collaboration avec l'Institut de Pathologie du Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV), les chercheurs de l'EPFL ont développé un nouveau système in vitro extrêmement fiable et rapide pour identifier ces protéines dans les tumeurs. Cette analyse très pointue permet ensuite aux soignants de prescrire un traitement particulier qui, couplé à une chimiothérapie, se révèle très efficace.

Diagnostic en quelques minutes
Peu cher et facile d’utilisation, le nouvel outil de diagnostic permet aux médecins d’effectuer une évaluation précise de la maladie en quelques minutes, contre plusieurs heures avec les méthodes traditionnelles.

Il prend la forme d’une puce faite de verre et de silicium, quadrillée de canaux de 100 microns (soit un dixième de millimètre) de diamètre. Le principe : rendre les protéines HER2 repérables par fluorescence, en leur accrochant des anticorps. Une coupe fine de la tumeur, prélevée par biopsie transcutanée ou par chirurgie, est d’abord placée à l’intérieur de la puce, de sorte à être irriguées de manière uniforme par les canaux. L’échantillon de tissu malade est ensuite «lavé» avec un sérum contenant des anticorps. Au préalable, ces anticorps ont été modifiés chimiquement afin de ne s’accrocher qu’aux protéines HER2. Par fluorescence, il est ensuite possible de détecter avec précision la quantité de protéines en place. Les méthodes de détection traditionnelles d’immunohistochimie (IHC) sont ainsi combinées à un système microfluidique.

Les résultats ambigus des méthodes d’analyse classiques
«A l’heure actuelle, les échantillons de tissus doivent être baignés dans une solution pleine d’anticorps pendant un long moment, afin que chaque partie du tissu soit bien imprégnée», commente Martin Gijs, co-auteur de la publication et directeur du Laboratoire de microsystèmes 2. «Or à cause de cette longue durée, il arrive que les anticorps s’accrochent de manière disproportionnées sur les protéines ciblées, ou même à des endroits où les protéines ne sont pas présentes, ce qui donne des résultats ambigus. Des analyses génétiques complexes et onéreuses doivent souvent être effectuées en complément».

Avec la nouvelle puce, il devient possible d’irriguer tout l’échantillon de manière homogène et pendant un temps défini. «En contrôlant parfaitement l’écoulement des fluides, nous pouvons régler le dispositif pour obtenir exactement le temps d’irrigation requis et nous assurer que les anticorps se fixent sur les protéines de manière proportionnelle», explique Ata Tuna Ciftlik, premier auteur du texte. Les résultats ne sont donc plus faussés par une fixation d’anticorps non désirée sur les protéines recherchées.

Une précision redoutable
La précision des résultats obtenus à l’aide la nouvelle puce est prometteuse. Afin de tester leur méthode, les chercheurs ont effectué des analyses sur 76 échantillons de tumeurs, qui leur ont été fournis par le CHUV. La méthode traditionnelle d’analyse avait donné des résultats ambigus pour 27 d’entre eux. Avec le dispositif microfluidique, seuls trois des résultats sont restés ambigus. Le reste de l’analyse s’est révélé à 100% correct, et chaque analyse a duré moins de cinq minutes.

«Dans un premier temps, nous avons testé notre système avec la protéine HER2, mais la méthode pourrait également être adaptée pour tester d’autres biomarqueurs impliquant différents types de cancers », prédit Ata Tuna Ciftlik. Après avoir obtenu son doctorat, le chercheur espère d’ailleurs monter une start-up afin de commercialiser son système. « Nous sommes en train de récolter des fonds pour ce projet.»

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Plus d'informations : Microfluidic processor allows rapid HER2 immunohistochemistry of breast carcinomas and significantly reduces ambiguous (2+) read-out