Certaines tumeurs cancéreuses ont la capacité d'envahir d'autres tissus pour former des métastases. Cette propagation tumorale se déroule alors en plusieurs étapes. Après avoir perdu leur capacité d'adhérence avec les cellules voisines, les cellules tumorales s'échappent du tissu originel, atteignent un vaisseau sanguin ou lymphatique pour finalement s'installer dans d'autres tissus comme les ganglions lymphatiques, la moelle osseuse, le foie, etc..
La présence de ces cellules tumorales isolées dans le sang - on parle alors de cellules tumorales circulantes ou CTC - dans les ganglions lymphatiques ou la moelle osseuse - on parle alors de cellules tumorales disséminées ou CTD - constitue un élément prédictif important de l'évolution de la maladie et de l'efficacité des traitements. Les caractériser peut donc aider au choix du traitement le mieux adapter pour prévenir le développement futur de métastases.
C'est dans le cadre du Programme Incitatif et Coopératif (PIC) sur la maladie micrométastatique à l'Institut Curie, mené en collaboration avec le Nikon Imaging Centre@Institut Curie-CNRS, l'entreprise Fluigent et des cliniciens de l'Institut Curie et de l'Institut Gustave-Roussy, que cette équipe a développé un "tamis à cellules" qui permet de capturer et d'étudier les cellules tumorales de façon automatisée et avec une grande spécificité.
Baptisé "Ephesia", ce "laboratoire sur puce", à base de microfluidique, tout comme les circuits intégrés en électronique, regroupe sur un support extrêmement réduit une multitude de processus automatisés et complexes. "Dans notre système, le tamis à cellules est constitué d'un réseau de colonnes formées de microbilles magnétiques portant des anticorps dirigés contre les protéines de surface des cellules tumorales, en l'occurrence la molécules CD19", explique Jean-Louis Viovy. Cet anticorps capture les lymphocytes B qui peuvent être à l'origine de plusieurs types de lymphomes en cas de mutations anormales dans leur génome.
Quelques microlitres d'échantillon suffisent. Aussi peuvent-ils être prélevés avec une micro-aiguille sous anesthésie locale. Le médecin évite alors un acte chirurgical plus lourd. Comparé "en aveugle" aux méthodes conventionnelles sur divers échantillons provenant de patients atteints de leucémies, Ephesia a obtenu 100 % de concordance sur le diagnostic, à partir d'un nombre de cellules dix à cent fois plus faible.
Les lymphocytes B capturés ainsi par les microbilles peuvent être alors observés à l'aide de microscopes haute résolution pour déterminer à quelle sous catégorie de leucémie ils correspondent et permettre au médecin de choisir le meilleur traitement. "Ephesia est plus qu'un détecteur de cellules ; ce laboratoire sur puce permet d'étudier individuellement les cellules isolées de façon plus approfondie qu'auparavant", précise Jean-Louis Viovy.
Une fois capturées, les cellules peuvent en effet être mises en culture afin que les chercheurs étudient leur pouvoir de division, leur réponse à un médicament, voire leur génome. En identifiant les caractéristiques propres à ces cellules, les chercheurs peuvent alors découvrir leurs points faibles vis-à-vis des traitements existants et développer les nouvelles approches de "médecine personnalisée", médecine grâce à laquelle chaque patient est traité par un médicament ciblé sur les caractéristiques moléculaires de sa propre tumeur.
