Des scientifiques développent un appareil pour surveiller la croissance tumorale sous la peau

Les scientifiques ont travaillé sur des solutions non invasives pour mesurer la croissance tumorale. Westend61/Getty Images

• Les méthodes actuelles de mesure des tumeurs cancéreuses peuvent avoir certaines limites.
• Une équipe de recherche de l’Université de Stanford a développé un appareil portable qui mesure les changements de taille des tumeurs sous la peau chez la souris.
• Les chercheurs croient que leur nouvelle technologie peut fournir une nouvelle façon de tester des médicaments anticancéreux potentiels, ce qui pourrait éventuellement avoir un impact sur le traitement du cancer à l’avenir.

Au cours des dernières années, les dispositifs de surveillance de la santé portables sont devenus très courants. Bien que les montres intelligentes qui surveillent votre activité quotidienne et votre fréquence cardiaque soient plus courantes, les chercheurs ont développé des appareils portables qui suivent les niveaux de glucose, les fréquences respiratoires et les crises d’épilepsie.

Maintenant, des chercheurs de l’Université de Stanford ont créé un petit appareil portable capable de mesurer les changements de taille des tumeurs cancéreuses sous la peau.

Une étude testant ce nouveau dispositif via un modèle de souris a récemment été publiée dans la revue Science Advances.

Comment les tumeurs sont-elles traditionnellement mesurées ?

Lorsque les cellules des tissus de votre corps se divisent et se développent plus qu’elles ne le devraient, une tumeur peut se former. Toutes les tumeurs ne sont pas cancéreuses. Une tumeur non cancéreuse est appelée tumeur bénigne et une tumeur cancéreuse est appelée tumeur maligne.

Lors du diagnostic du cancer, un médecin mesurera la taille de la tumeur. Le médecin continuera ensuite à mesurer la taille de la tumeur au cours du traitement du cancer pour surveiller si la tumeur grossit ou rétrécit. Les médecins utilisent également la taille de la tumeur pour aider à déterminer à quel stade se trouve le cancer.

Traditionnellement, les professionnels de la santé utilisent l’imagerie diagnostique, comme les rayons X, la tomodensitométrie (tomodensitométrie) ou l’IRM (imagerie par résonance magnétique) pour déterminer la taille d’une tumeur à l’intérieur du corps. Un médecin peut également utiliser un pied à coulisse pour mesurer une tumeur située au-dessus ou juste en dessous de la peau.

La mesure de la taille de la tumeur est également essentielle pour la recherche de nouveaux traitements contre le cancer en évaluant l’efficacité de thérapies potentielles contre le cancer dans des modèles animaux.

“Les méthodes actuelles de détection de la progression ou de la régression tumorale, telles que les mesures basées sur le calibre ou l’imagerie, nécessitent une intervention humaine importante et ont également des limites dans leurs dimensions de temps et de longueur”, a déclaré le Dr Alex Abramson, premier auteur de cette étude, assistant professeur au département de génie chimique et biomoléculaire du Georgia Institute of Technology, et récent post-doctorant dans le laboratoire de Zhenan Bao à la Stanford School of Engineering, a expliqué à Medical News Today.

“Souvent, ces mesures ne peuvent être prises que tous les quelques jours, en raison de la main-d’œuvre et des coûts associés aux procédures”, a-t-il ajouté.

Une nouvelle façon de mesurer la croissance tumorale

Connu sous le nom de FAST – “Flexible Autonomous Sensor Measuring Tumors” – le dispositif portable développé par le Dr Abramson et son équipe se compose d’une membrane polymère extensible ressemblant à une peau intégrée à une couche de circuits en or. Le capteur adhère à la peau au-dessus de l’endroit où se trouve actuellement une tumeur cancéreuse. Le capteur dispose également d’un petit “sac à dos” électronique contenant sa batterie.

L’appareil ne mesure cependant que les tumeurs cancéreuses et non celles d’origine bénigne.

Au fur et à mesure que la tumeur grossit ou rétrécit, le capteur s’étire ou se contracte avec elle. L’appareil mesure la tension subie par le capteur. Les données sont transmises via une application pour téléphone portable, grâce à laquelle les médecins peuvent obtenir des données de mesure en direct et historiques.

Selon le Dr Abramson, le capteur portable automatise l’ensemble du processus de mesure de la régression du volume tumoral, ce qui signifie qu’un médecin peut effectuer des mesures en continu sans aucun coût ni main-d’œuvre supplémentaires.

“C’est le premier outil à fournir une analyse en temps réel de la régression tumorale in vivo.” – Dr Alex Abramson

De plus, le Dr Abramson a déclaré que l’appareil avait une résolution de 10 micromètres. “Cette résolution est de l’ordre de la taille d’une seule cellule”, a-t-il expliqué.

« Cet outil nous permet de détecter la réponse d’une tumeur à un médicament donné en quelques heures après le début du traitement. Nous espérons que cela nous permettra de mieux comprendre les effets à court terme des médicaments sur les tumeurs et offrira aux scientifiques et aux professionnels de la santé une méthode plus simple pour dépister les médicaments qui pourraient devenir des thérapies à l’avenir », a-t-il déclaré au MNT.

Comme les chercheurs ont utilisé un modèle de souris pour cette étude, le Dr Abramson a déclaré que l’équipe travaille toujours à l’introduction du nouveau dispositif dans le cadre clinique. Jusque-là, il a déclaré que les chercheurs peuvent construire l’appareil eux-mêmes en utilisant les instructions de leur étude.

“Le capteur coûte actuellement environ 60 $ à fabriquer sur une base individuelle, bien que la fabrication en série réduise considérablement les coûts”, a-t-il ajouté. “Cela coûte quelques centimes par jour pour fonctionner.”

Pour les prochaines étapes de cet appareil, le Dr Abramson a déclaré qu’ils prévoyaient de tester l’appareil sur plus de modèles de cancer.

« Cela nous aidera à comprendre la relation entre les réponses à court terme et à long terme de la tumeur à un médicament. Finalement, cette compréhension nous aidera à choisir les schémas thérapeutiques et les doses optimaux pour un type de tumeur donné », a déclaré ehe.

Les experts en imagerie tumorale interviennent

MNT s’est également entretenu avec le Dr Anton Bilchik, oncologue chirurgical et directeur de la division de chirurgie générale au Providence Saint John’s Health Center et chef de la chirurgie générale au Saint John’s Cancer Institute à Santa Monica, en Californie, à propos de ce nouveau dispositif portable. Il a déclaré que l’étude était “très intrigante” car il est extrêmement important de développer de nouvelles techniques et technologies pour évaluer la réponse tumorale.

«Il s’agit d’un équipement non invasif qui peut être en mesure d’évaluer la réponse au traitement sans nécessiter de prélèvement sanguin ou sans nécessiter d’analyse supplémentaire. Le problème majeur, c’est qu’il est très expérimental. Les études ont été réalisées dans un modèle murin. Donc, je pense que tout ce que nous pouvons dire à ce stade, c’est que c’est très intrigant et certainement pertinent pour ce que nous traitons tous les jours, qui consiste à évaluer la croissance tumorale et la réponse au traitement », a-t-il déclaré.

Le Dr Richard Reitherman, directeur médical de l’imagerie mammaire au MemorialCare Breast Center du Orange Coast Medical Center à Fountain Valley, en Californie, a également trouvé cette étude stimulante car l’appareil portable peut surveiller les différents paramètres qu’il mesure et les résultats ont démontré une corrélation avec les résultats pathologiques finaux.

“Cela s’appelle la concordance en médecine”, a-t-il détaillé. “En d’autres termes, X est d’accord avec Y. Ainsi, les mesures convenues avec la pathologie finale et la pathologie sont l’arbitre final de la taille des tumeurs et de leur réponse à la chimiothérapie.”

Pour les prochaines étapes de ce type de recherche, le Dr Bilchik a souligné la nécessité d’études supplémentaires sur ce type de technologie.

“Ceci est tout à fait préliminaire – d’autres études devaient être menées sur des animaux. Et puis, clairement, la question à un million de dollars est de savoir si ces études sur des modèles de souris se traduiront chez l’homme ? Si souvent, les études réussissent sur des modèles de souris et se révèlent moins réussies chez l’homme, de sorte que les essais cliniques sur l’homme seraient la prochaine étape. »- Dr Richard Reitherman