D3 system : diagnostiquer un cancer avec son smartphone

Des chercheurs du Massachusetts General Hospital utilisent la technologie produisant des hologrammeshologrammes pour rassembler des images microscopiques détaillées en 3D permettant des analyses numériquesnumériques de la composition moléculaire des cellules et des tissus. Leur invention est décrite dans les Comptes rendus de l'Académie américaine des Sciences (Pnas).

L'appareil expérimental, appelé D3 system (digital diffractiondiffraction diagnosis), se compose d'un module d'imagerie avec une lampe à diode électroluminescentediode électroluminescente (Led) alimentée par une pile attachée à un smartphone qui enregistre des données d'images en haute définition avec sa caméra. Le D3 est ainsi capable de mémoriser dans une seule image les informations moléculaires de plus de 100.000 cellules dans un échantillon de sang ou de tissu. Ces informations peuvent ensuite être transmises pour analyse à un serveurserveur à distance, capable de produire des graphiques et ce via un réseau crypté. Les résultats sont rapidement renvoyés au centre de soins.

Pour effectuer des analyses moléculaires des tumeurs, l'échantillon de sang ou de tissu est marqué avec des micro-billes de plastiqueplastique programmées pour s'attacher aux moléculesmolécules cancéreuses. L'analyse de l'image contenant les données moléculaires des échantillons permet ainsi de rapidement faire la distinction entre molécules cancéreuses et saines. Un test pilote du D3 avec des lignées de cellules cancéreuses a permis de détecter la présence de protéines tumorales avec une exactitude et une précision équivalentes aux meilleurs systèmes actuels d'analyse moléculaire, selon ses inventeurs. Le D3 peut ainsi effectuer l'analyse simultanée de plus de 100.000 cellules.

Les chercheurs ont ensuite effectué des analyses d'échantillons de tissus du col de l'utérus prélevés chez 25 femmes dont le frottis cervico-vaginal était anormal. Le D3 a permis de détecter rapidement et sans erreur les échantillons à haut risque de cancer, ceux à bas risque et bénins, obtenant les mêmes résultats que les systèmes conventionnels d'analyse.

Le D3 system permet de faire la distinction entre molécules cancéreuses et molécules saines, à la manière des systèmes d'analyses médicales. © Annie Cavanagh, Wellcome Images, Flickr, CC by-nc-nd 2.0

Un diagnostic pour les cellules cancéreuses à moins de 2 euros

Les chercheurs ont aussi analysé des échantillons provenant de la biopsie de ganglionsganglions enflés de huit personnes et détecté sans erreur les quatre atteintes d'un lymphomelymphome, un cancercancer du système lymphatiquesystème lymphatique. Outre sa capacité à analyser la nature des protéines dans le sang et les tissus, le système a aussi été amélioré pour permettre de détecter avec une très grande sensibilité l'ADNADN par exemple du papillomavirus humains (VPHVPH), le virus responsable notamment du cancer utérin. Dans les différents tests pilote effectués par ces scientifiques avec le D3, les résultats des analyses étaient disponibles en moins d'une heure, au coût de 1,80 dollar par test (1,68 euro). Selon eux, ce coût devrait baisser davantage avec des améliorations du système.

« La plateforme D3 va permettre d'améliorer et d'étendre le dépistagedépistage du cancer à un coût compatible avec les ressources limitées de certaines zones », souligne RalphRalph Weissleder, responsable du centre de biologie des systèmes du Massachusetts General Hospital et principal co-auteur de l'étude.

« En profitant de la diffusiondiffusion grandissante de la technologie des téléphones portables dans le monde, le système D3 devrait permettre de détecter rapidement les cas suspects ou à haut risque de cancer et éviter les attentes des résultats d'analyse dues aux services limités dans certaines régions et pays », souligne-t-il.