Détecter les cellules cancéreuses à l’aide de faisceaux laser

Un projet de recherche canadien primé et la mise au point d'une technologie donnent lieu à des outils rapides, efficients et non effractifs capables de détecter les signes précurseurs du cancer dans les tissus cutanés et pulmonaires.

Dr Haishan Zeng

• Scientifique émérite, BC Cancer Agency Research Centre [Centre de recherche de l'Agence du cancer de la Colombie-Britannique]
• Professeur agrégé, Université de la Colombie-Britannique (UBC), Vancouver

Associés et partenaires

• Dr Stephen Lam
  • Professeur de médecine de la Division respiratoire, UBC
  • Scientifique émérite de l'Unité d'imagerie du Département d'oncologie intégrative au Centre de recherche de l'Agence du cancer de la Colombie-Britannique.
• Dr Harvey Lui
  • Professeur, Faculté de médecine de l'Université de la Colombie-Britannique
  • Directeur médical du Vancouver General Hospital Skin Care Centre [Centre de soins de la peau de l'Hôpital général de Vancouver] et de la Clinique de psoriasis et de photothérapie
  • Responsable du Département de dermatologie et des sciences de la peau de l'Université de la Colombie-Britannique.
• Dr David McLean
  • Professeur, Faculté de médecine, Université de la Colombie-Britannique
  • Responsable des programmes de prévention, Agence du cancer de la Colombie-Britannique.
• BC Cancer Agency [Agence du cancer de la Colombie-Britannique] (anglais seulement)
• Vancouver Coastal Health Research Institute [Institut de recherche en santé de la côte de Vancouver] (anglais seulement)
• Faculté de médecine de l'Université de la Colombie-Britannique (anglais seulement)
• Verisante Technology, Inc. (anglais seulement)

Problème : Les taux de cancer du poumon et de la peau sont en augmentation au Canada

Il s'agit de maladies potentiellement mortelles, mais un diagnostic très précoce peut donner lieu à des taux de survie importants. Le diagnostic de ces maladies n'est généralement confirmé qu'après avoir effectué une biopsie et attendu les résultats. Un appareil qui permettrait de détecter rapidement les cellules cancéreuses sans biopsie ni attente prolongée constituerait un immense avantage, tant pour les médecins que pour les patients.

De nos jours, de nouveaux outils diagnostiques rapides sont à nos portes. En effet, le système de détection de mélanome Verisante Aura^MD pourrait être utilisé dès 2012. L'Aura^MD utilise une technologie laser non effractive et économiquement avantageuse pour la détection précoce de cellules cancéreuses dans les tissus cutanés, ce qui laisse entrevoir la possibilité de raccourcir les délais d'attente, d'occasionner moins d'inconfort lors des traitements et de sauver plus de vies.

Recherche

Le Dr Zeng a dirigé deux projets de recherche d'envergure portant sur le développement d'une technologie de spectrométrie Raman laser – des outils diagnostiques ayant recours à des faisceaux laser – pour mesurer les vibrations des molécules des tissus cutanés et pulmonaires, qui laissent suggérer la présence de cellules cancéreuses.

Les travaux du Dr Zeng portaient initialement sur les défis scientifiques que représente le diagnostic des cancers de la peau. Le potentiel de la technologie de spectrométrie Raman laser l'a encouragé à entreprendre en 2006 un projet qu'il a intitulé Development of an Endoscopic Laser Raman Probe for Lung Cancer Detection [Conception d'une sonde endoscopique Raman laser pour la détection du cancer du poumon]. Ce projet, financé par les IRSC dans le cadre du programme de démonstration des principes – phase I, avait deux objectifs, soit augmenter la rapidité des outils de diagnostic du cancer du poumon et en diminuer la taille. Une sonde ultrarapide et ultramince qui pourrait être insérée directement dans les poumons pour y détecter des cancers au stade précoce accélérerait le diagnostic et éliminerait la nécessité de pratiquer des biopsies effractives. Il y avait toutefois des défis de taille à relever : adapter le système Raman laser pour qu'il fonctionne avec une très petite sonde endoscopique en fibre optique, et surmonter les problèmes inattendus rencontrés lors de l'enregistrement des signaux.

Le Dr Zeng et son équipe ont poursuivi sur leur lancée en élaborant un autre projet, qui fut financé par les IRSC dans le cadre du programme de démonstration des principes – phase II et par leur partenaire canadien de commercialisation, Verisante Inc. Dans le cadre du projet Development of Laser Ramen Spectroscopy System for Melanoma Detections [Conception d'un système de spectrométrie Raman pour la détection de mélanomes], l'analyse détaillée de près de 1 000 lésions a été effectuée pour confirmer l'utilité clinique et la précision diagnostique de la nouvelle technologie. L'équipe s'est efforcée de mettre au point un appareil diagnostique simplifié, optimisé et économique pour faire passer le projet aux étapes des essais cliniques multicentriques et de la commercialisation.

Le Dr Zeng et son équipe technique et médicale ont travaillé aux essais et à la commercialisation du nouvel appareil Verisante Aura^MD, qui permet de détecter des signatures biochimiques propres au cancer en moins d'une seconde : on obtient ainsi des résultats instantanés et précis.

Résultats

Le magazine Popular Science a désigné le Verisante Aura^MD comme une innovation technologique de premier plan et lui a décerné un prix dans son palmarès Best of What's New en 2011.

« Il s'agit d'un appareil qui a des effets tangibles immédiats pour les patients et les professionnels de la santé, explique le Dr Zeng. Imaginez un médecin qui se trouve devant un patient qui présente 20 ou 30 lésions potentiellement cancéreuses. Il est impossible de faire une biopsie de chacune d'elles, alors comment le médecin va-t-il décider des lésions à étudier? Il peut s'agir d'une question de vie ou de mort, et les biopsies créent un réel inconfort chez les patients, en plus d'être coûteuses pour le système de soins de santé. En utilisant l'Aura^MD, le diagnosticien pourra vérifier 20 ou 30 lésions en quelques secondes à peine. Les résultats sont instantanés. Ensuite, seules les lésions vraiment suspectes font l'objet d'une biopsie. En outre, l'appareil réduit les risques de passer à côté de lésions cancéreuses. Il s'agit d'un avantage énorme pour les médecins, les patients et l'ensemble du système de soins de santé. »

Le projet du Dr Zeng était une initiative multi-organismes et multidisciplinaire, qui a obtenu des fonds des IRSC; l'équipe de recherche a été recrutée dans l'Agence du cancer de la Colombie-Britannique, l'Institut de recherche en santé de la côte de Vancouver et la Faculté de médecine de l'Université de la Colombie-Britannique, et bénéficiait d'un partenaire canadien de commercialisation, Verisante Technology, Inc.

« Nous avons acquis une riche expertise et formé de nouveaux talents grâce à ce projet, raconte le Dr Zeng. Je suis biophysicien de formation, et j'ai collaboré étroitement avec des physiciens, des scientifiques et des ingénieurs pour que notre recherche se concrétise en un appareil complètement commercialisable. En plus d'avoir créé un appareil diagnostique, nous avons instauré une véritable tradition de transfert de compétences, puisque les étudiants des cycles supérieurs qui font partie de l'équipe deviennent à leur tour des chercheurs capables de former de nouveaux étudiants et de leur transmettre des compétences uniques. »

La vente de Verisante Aura^MD est approuvée au Canada, en Europe et en Australie, et le processus d'approbation aux États-Unis est en cours.

Les essais cliniques de la technologie Verisante Core^MD pour la détection précoce des cancers du poumon, du côlon et du col de l'utérus sont en cours.