CANCER: Pouvoir observer en 3D les cellules et les tissus sous la peau!

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C’est la première technique permettant de visualiser les cellules et les tissus en 3 D sous la peau. Développée par une équipe de scientifiques de l’Institut Bio-X de de Stanford, cette nouvelle technique d’imagerie, non invasive, va contribuer à améliorer le diagnostic et le traitement de certaines formes de cancer mais aussi de certaines formes de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA).

Les scientifiques ont de nombreux outils pour regarder les tissus prélevés et conservés par microscopie ou les observer dans le corps in vivo, mais à une résolution inférieure. Faire les deux, c’est-à-dire obtenir une image en trois dimensions en temps réel des cellules individuelles ou même des molécules in vivo, sous la peau, sera désormais possible avec cette nouvelle technique d’imagerie.

Une technique, nommée MOZART (pour MOlecular imaging and characteriZation of tissue noninvasively At cellular ResoluTion) : cette technique d’imagerie moléculaire et de caractérisation des tissus, non invasive, va permettre aux scientifiques de détecter des tumeurs de la peau, du côlon ou de l’œsophage, ou même de voir les vaisseaux sanguins anormaux qui apparaissent dans les premiers stades de la DMLA, une des principales causes de cécité. Le Dr Adam de la Zerda, professeur de biologie à Stanford et auteur principal de l’étude explique que l’objectif était de pouvoir « regarder dans le corps vivant avec une précision au niveau cellulaire ».

Plus performante que la tomographie par cohérence optique, une technique existante qui permet d’observer en direct le tissu plusieurs millimètres sous la peau, la nouvelle technique s’avère suffisamment précise pour voir les cellules individuelles ou les molécules que les cellules produisent. Les chercheurs sont parvenus à relever un défi majeur, pouvoir différencier les cellules ou les tissus, comme, par exemple, des cellules cancéreuses qui commencent à se multiplier à l’intérieur d’un tissu sain. L’optogénétique ou d’autres techniques permettent aussi d’y parvenir, mais le processus reste bien plus complexe.

Ici, les chercheurs ont utilisé des nanotiges en or (en vert sur visuel) non toxiques, stables et lumineuses qui vibrent à des fréquences uniques et identifiables, selon l’activité et le type de cellules ou de tissus. Ces vibrations diffusent de la lumière, que le microscope détecte. L’équipe a développé des algorithmes informatiques capables de différencier les fréquences de lumière diffusée par ces nanortiges de différentes longueurs et permettre ainsi de différencier les cellules des tissus environnants. Les images qui en résultent sont en 3D, de très haute résolution et permettent donc d’observer les tissus vivants au niveau unicellulaire.

La prochaine étape sera l’application de la technique à la détection de cellules cancéreuses ou de vaisseaux anormaux aux débuts d’une DMLA. Globalement, la technique permettra d’en apprendre davantage sur la façon dont ces maladies progressent au niveau moléculaire mais aussi d’évaluer également les traitements chez les patients pour une médecine de précision.

Source: Communiqué Stanford 18-Mar-2016 Stanford scientists develop new technique for imaging cells and tissues under the skin (Visuel@de la Zerda lab)