Un couteau intelligent peut dire aux cellules cancéreuses de tissus sains

«Un couteau chirurgical reniflant la tumeur a été conçu», rapporte BBC News, tandis que le Metro nous dit que ce «scalpel intelligent permet aux chirurgiens d’effectuer des opérations plus risquées et plus efficaces».

De nombreux autres articles traitent du «iKnife», une combinaison intelligente de deux technologies existantes: un couteau électrochirurgical et un spectromètre de masse. Cette technologie permet aux chirurgiens opérant sur un patient cancéreux de savoir rapidement si un tissu est cancéreux ou non en examinant son profil chimique. Le couteau électrochirurgical crée une « fumée chirurgicale » lorsqu’il vaporise le tissu d’un patient, et cette « fumée » est aspirée par le couteau et analysée par le spectromètre de masse attaché.

Actuellement, les chirurgiens ont du mal à dire si le tissu entourant une tumeur est normal ou cancéreux. L’envoi d’échantillons de tissu pour l’analyse pendant l’opération prend du temps (ce qui représente un risque pour le patient anesthésié) et est coûteux. Un outil de diagnostic rapide et fiable fournissant une analyse sur place serait très bénéfique pour les chirurgiens.

Pour tester la précision de la détection d’un tissu cancéreux par l’iKnife, les chercheurs ont créé une base de données d’échantillons de tissus analysés de manière traditionnelle. Ils ont ensuite utilisé l’iKnife «live» dans la salle d’opération pour analyser les tissus prélevés sur 81 patients atteints de cancer pendant la chirurgie et ont comparé les résultats aux échantillons de référence. Les tests ont montré que l’analyse des tissus par l’iKnife correspondait à l’analyse des tissus réalisée en laboratoire, avec un nombre d’inexactitudes acceptable.

Cette étude passionnante suggère que la technologie iKnife pourrait améliorer la précision de la chirurgie pour le cancer. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si cela peut réduire la récurrence du cancer ou améliorer les taux de survie.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Imperial College de Londres et a été financée par un certain nombre d’institutions de recherche publiques, y compris le National Institute for Health Research. L’étude a été publiée dans la revue scientifique Science Translational Medicine.

Les médias aiment une bonne nouvelle, il n’est donc pas surprenant que cette recherche ait été largement couverte. Avec l’aide d’un communiqué de presse, la plupart des rapports ont obtenu les détails appropriés. Si l’iKnife peut sauver des milliers de vies, comme l’affirme l’Express, ou sera un «changeur de jeu», comme indiqué dans le métro, reste à voir. L’affirmation selon laquelle le couteau « renifle » le cancer est trompeuse. Le couteau n’est pas conçu pour être un outil de diagnostic pour détecter un cancer chez les personnes présentant des symptômes, mais pour être utilisé par des chirurgiens opérant sur des patients chez lesquels un cancer a été diagnostiqué.

L’affirmation de The Independent selon laquelle l’iKnife pourrait freiner la propagation du cancer est un peu inexacte. Le couteau peut aider les chirurgiens à s’assurer qu’ils ont éliminé tout le tissu cancéreux (ce qui pourrait empêcher sa propagation), mais l’utilisation du couteau ne réduit pas, en soi, la propagation du cancer.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Cette étude a été conçue pour tester la précision du «couteau intelligent» – appelé l’iKnife – pour analyser des échantillons de tissus prélevés sur des patients atteints de cancer dans la salle d’opération. L’iKnife est un couteau électrochirurgical conventionnel, relié à la technologie appelée spectrométrie de masse par ionisation par évaporation rapide (REIMS). REIMS analyse les produits chimiques dans les tissus pour identifier les caractéristiques et le type de cellules présentes. Lorsque le couteau est utilisé pour couper le tissu, il en vaporise une partie, créant ainsi une «fumée chirurgicale» qui est aspirée dans le spectromètre pour analyse.

Les auteurs disent qu’à l’heure actuelle, lorsque les tumeurs cancéreuses sont enlevées, il n’est pas toujours facile pour les chirurgiens de savoir s’ils ont éliminé toutes les cellules cancéreuses. Ils enlèvent souvent une mince bordure de tissu sain au niveau des «marges» de la tumeur, mais ils doivent également minimiser l’élimination des tissus sains et non cancéreux pour des raisons structurelles, fonctionnelles et, parfois, esthétiques.

En cas d’incertitude, les tissus prélevés sont souvent envoyés au laboratoire pour analyse tandis que le patient reste sous anesthésie générale. Des échantillons supplémentaires peuvent être requis. Cette procédure prend du temps, est coûteuse et peut conduire à des inexactitudes, les chercheurs affirment. Les inexactitudes peuvent alors nécessiter une intervention chirurgicale supplémentaire pour corriger.

Les chercheurs citent des preuves qui suggèrent que, sur cinq patients atteints d’un cancer du sein qui subissent une chirurgie mammaire conservatrice, un autre nécessite une opération supplémentaire pour éliminer les cellules cancéreuses restantes.

En revanche, disent-ils, l’iKnife est conçu pour analyser si le tissu est cancéreux ou sain en quelques secondes. Il a été démontré que les modèles animaux avaient du succès mais c’était le premier test de la technologie chez les patients humains.

L’objectif était de tester l’iKnife dans une situation chirurgicale et d’évaluer sa précision dans la détection du «statut de la marge tumorale» chez les patients subissant l’ablation de tissus de tumeurs cérébrales, hépatiques, pulmonaires, mammaires et colorectales.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Avant d’utiliser l’iKnife dans le théâtre, les chercheurs ont utilisé cette technologie pour analyser des échantillons de tissus prélevés sur 302 patients en utilisant des méthodes de laboratoire traditionnelles. Les échantillons provenaient de l’estomac, du côlon, du foie, du sein, du poumon et du cerveau des patients.

À partir de ces données, ils ont créé une bibliothèque de référence de près de 3 000 types de cellules, enregistrant leurs caractéristiques à partir des produits chimiques identifiés dans les cellules tissulaires.

Parmi ces types de cellules, 1 624 étaient cancéreuses, 1 231 étaient en bonne santé et 78 provenaient de patients atteints d’une maladie intestinale inflammatoire bénigne.

L’iKnife, connecté au spectromètre, a ensuite été utilisé dans des opérations d’enlèvement de tumeurs réelles dans le bloc opératoire. Les chercheurs ont pu analyser des tissus prélevés dans 81 opérations sur des patients atteints de cancer. Ils ont comparé ces résultats avec ceux de la base de données de référence qu’ils avaient précédemment créée.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs ont trouvé que dans tous les 81 tests, le type de tissu identifié par l’iKnife pendant la chirurgie correspondait à l’analyse des tissus basée sur des méthodes traditionnelles.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs disent que l’étude fournit des « preuves convaincantes » que le REIMS-iKnife peut être utilisé dans un large éventail d’opérations pour le cancer, avec le potentiel d’améliorer les résultats des patients, minimiser les traumatismes chirurgicaux et prévenir l’élimination inutile des tissus sains.

Conclusion

L’iKnife semble être un développement prometteur dans la chirurgie du cancer.

Un de ses avantages est la rapidité avec laquelle il analyse les tissus. Cela, disent les auteurs, signifie que la rétroaction prend moins de 2,5 secondes. Cela comprend l’échantillonnage, le transfert d’échantillons, les produits chimiques

analyse, traitement de données et production de résultats. Ceci est clairement très rapide comparé aux 30 minutes estimées qu’il prend en utilisant la technique traditionnelle de regarder des échantillons de tissus sous le microscope pendant que le patient est encore anesthésié.

Les chercheurs mentionnent certains inconvénients à l’utilisation générale de cette technologie, notamment le fait que le développement du spectromètre et de la base de données prendra du temps, des efforts et de l’argent. Ils suggèrent que, dans un premier temps, il ne sera pas possible d’identifier tous les types de tissus qui peuvent être rencontrés (par exemple, certains types de tumeurs très rares) de sorte que l’identification des bords de tumeurs plus rares peut ne pas être possible.

Comme les auteurs le soulignent, il s’agissait du tout premier test sur des patients humains, d’où la nécessité de tester davantage la précision de l’iKnife dans l’analyse des tissus par rapport aux méthodes traditionnelles. On ne sait pas encore si l’on peut améliorer la précision requise pour marquer avec précision les bords des tumeurs à la chirurgie ou améliorer les résultats pour les patients et les taux de survie.

L’iKnife est une technologie innovante qui pourrait potentiellement entraîner des améliorations à la fois dans les résultats chirurgicaux et la survie au cancer.