Le diagnostic de cancer des seins pourrait bénéficier grandement de la spectroscopie


Le diagnostic de cancer des seins pourrait bénéficier grandement de la spectroscopie

L'analyse de petits dépôts de calcium dans le tissu mammaire peut aider à différencier les tumeurs cancéreuses et bénignes, mais il n'est parfois pas facile de faire un tel diagnostic. Maintenant, une équipe de chercheurs aux États-Unis croit qu'une nouvelle méthode qui utilise un type spécial de spectroscopie pour localiser les dépôts de calcium pendant une biopsie pourrait grandement améliorer la précision du diagnostic.

L'équipe, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et Case Western Reserve University (CWRU), écrit sur le travail qui les a menés à cette conclusion dans un article publié en ligne dans Actes de l'Académie nationale des sciences Le 24 décembre.

Dépôts de calcium

Les microcalcifications ou les petits dépôts de calcium se forment lorsque le calcium provenant de la circulation sanguine se dépose sur des protéines et des graisses dégradées laissées par les cellules blessées et mourantes.

Ils peuvent être un signe révélateur de cancer du sein, mais la plupart des tumeurs qui les contiennent sont bénignes.

Les microcalcifications sont les plus fréquemment observées chez les tumeurs mammaires, mais elles peuvent également se produire, bien que rarement, dans d'autres types de cancer, affirme Maryann Fitzmaurice, attachée de recherche principale et professeur adjoint de pathologie et d'oncologie à CWRU, dans un communiqué.

La calcification joue également un rôle majeur dans l'athérosclérose ou le durcissement des artères.

La biopsie peut être une procédure longue et difficile

Lorsque les microcalcifications montrent sur une mammographie, les médecins font une biopsie de suivi du tissu suspect pour tester le cancer.

Les chiffres montrent que dans environ 1 cas sur 10 avec de telles microcalcifications, la tumeur est cancéreuse, de sorte que la biopsie de suivi est critique.

Au cours de la procédure, le radiologue prend des rayons X à partir de trois angles différents pour localiser les minuscules dépôts de calcium, puis insère une aiguille dans le tissu et élimine jusqu'à 10 échantillons de tissu.

Un pathologiste teste alors ces échantillons pour voir s'ils contiennent des microcalcifications.

Mais dans 15 à 25% des cas, il n'est pas facile de localiser et de prendre un échantillon de tissu avec précision, ce qui donne un diagnostic non concluant. Cela signifie que le patient doit avoir plus de rayons X et subir une opération plus invasive pour récupérer d'autres échantillons.

Mais, comme l'explique Fitzmaurice, cette deuxième tentative est rarement réussie:

"S'ils ne les obtiennent pas sur le premier passage, ils ne les obtiennent généralement du tout".

«Cela peut devenir une procédure très longue et ardu pour le patient, avec beaucoup d'exposition supplémentaire aux rayons X, et à la fin, ils ne reçoivent toujours pas ce qu'ils recherchent, chez un patient sur cinq», ajoute-t-elle..

La nouvelle méthode utilise un type spécial de spectroscopie

La spectroscopie est une façon de déterminer la composition d'un matériau en étudiant comment il absorbe ou diffuse le rayonnement comme la lumière. Il est souvent utilisé en chimie physique et analytique, et il existe de nombreuses applications maintenant en médecine.

L'un des défis dans l'application de la technique à la médecine est le coût et la vitesse: souvent, l'équipement est très coûteux et lent à produire des résultats en «temps réel».

Au cours des dernières années, l'équipe MIT et CWRU a travaillé à surmonter ce défi pour aider le radiologue à déterminer, en quelques secondes, si le tissu contient des microcalcifications ou non.

Au début, ils ont essayé une méthode basée sur la spectroscopie Raman, qui utilise la lumière pour mesurer les changements d'énergie dans les vibrations moléculaires, révélant des structures moléculaires précises. L'avantage de cette méthode est qu'il est très précis d'identifier les microcalcifications. Mais l'inconvénient est que l'équipement coûte cher et que l'analyse dure longtemps.

Dans cette dernière étude, les chercheurs décrivent comment ils se sont tournés vers une autre méthode, appelée «spectroscopie de réflectance diffuse», et ont trouvé qu'ils donnaient des résultats aussi précisément que la spectroscopie Raman, mais beaucoup plus rapidement et à moindre coût.

L'auteur co-chef Narahara Chari Dingari, un post-docteur au MIT, déclare:

"Avec notre nouvelle méthode, nous pourrions obtenir des résultats similaires avec moins de temps et moins de frais".

Taux de réussite de 97% avec spectroscopie de réflectance diffuse

La spectroscopie de réflexion diffuse collecte et analyse la lumière après qu'elle a interagi avec l'échantillon. Cela donne une "signature spectrographique" unique.

Dans leurs PNAS , Les auteurs décrivent comment ils ont examiné 203 échantillons de tissus en quelques minutes de leur retrait de 23 patients.

Chaque échantillon pourrait être l'un des trois types, chacun avec sa propre signature spectrographique. Il pourrait être sain, il pourrait contenir des lésions sans microcalcifications, ou il pourrait contenir des lésions avec des microcalcifications.

En analysant ces modèles, l'équipe a produit un algorithme informatique qui a montré un taux de réussite de 97% dans l'identification du tissu avec des microcalcifications.

Jaqueline Soares, un autre auteur principal et un postdoc MIT, suggère que les changements dans la façon dont les différents tissus absorbent la lumière sont probablement attribuables à des niveaux altérés de protéines spécifiques (élastine, desmosine et isodesmosine) qui sont souvent réticulés avec des dépôts de calcium dans des tissus malades.

La technologie simple avec une précision élevée est une "bonne première étape"

James Tunnell est professeur agrégé d'ingénieur biomédical à l'Université du Texas et n'a pas participé à l'étude. Il décrit l'étude comme une «bonne première étape» vers un système qui Pourrait avoir un impact important sur le diagnostic du cancer du sein .

"Cette technologie peut être intégrée dans le système déjà utilisé pour la biopsie. C'est une technologie très simple qui permet d'obtenir la même précision que les systèmes plus compliqués".

L'équipe envisage que leur technique soit utilisée par les radiologistes pour fournir des conseils «en temps réel» améliorés aux procédures actuelles de biopsie.

Parce qu'il fournit les résultats de l'analyse en quelques secondes, la nouvelle technique pourrait aider le radiologiste à déplacer l'aiguille vers un autre endroit avant de prendre des échantillons.

Les chercheurs envisagent de mener une nouvelle étude pour tester l'approche en «temps réel»: en tant que biposies sont réalisées chez les patients.

Des fonds provenant des instituts nationaux de la santé, de l'Institut national de l'imagerie biomédicale et de la bioingénierie et du National Cancer Institute ont contribué à financer l'étude.

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Section Des Questions Sur La Médecine: La santé des femmes