La formation de métastases à distance de la tumeur primaire reste encore un phénomène complexe et mal compris. Une des raisons tient au fait que les techniques actuelles de microscopie restent inadaptées pour visualiser les événements qui se produisent à l’intérieur de la cellule cancéreuse et à sa proximité immédiate. En particulier au moment où elle parvient à franchir la paroi de vaisseaux sanguins pour gagner la circulation sanguine et ensuite aller coloniser un organe situé à distance.
La microscopie intravitale est une technique d’imagerie dynamique qui, utilisée chez la souris, permet de recueillir des informations sur le fonctionnement des cellules tumorales. Sa résolution, autrement dit sa capacité à discerner des détails, reste insuffisante. La microscopie électronique offre quant à elle une très haute résolution (de l’ordre du nanomètre) mais les éléments observés sont figés et les retrouver dans des volumes de la taille d’un organe revient à tenter de repérer une aiguille dans une botte de foin.
Afin de repousser les limites de ces deux techniques sophistiquées de microscopie, des chercheurs de l’Université de Strasbourg et du Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL) d’Heidelberg (Allemagne) ont eu l’idée de compléter ces deux outils par un troisième : la microscopie aux rayons X (microCT). Celle-ci permet de positionner très précisément la cellule dans son environnement et ainsi de la rendre accessible, en un temps record, à une technique de pointe de microscope électronique capable de discerner dans les trois dimensions des détails distants de moins de 8 nm (8/1000e de micron).
En associant ainsi ces trois modalités de microscopie sophistiquées, les équipes de Jacky Goetz (Strasbourg) et Yannick Schwab (Heidelberg) ont réussi à cibler avec une extrême précision une cellule tumorale dans les toutes premières étapes du processus métastatique. A l’aide de deux modèles de xénogreffes (tumeur chez la souris dans le cerveau et au niveau de l’oreille), les chercheurs ont visualisé une unique cellule cancéreuse au moment où, se détachant de la tumeur, elle quitte un vaisseau sanguin avant d’aller former une métastase à distance.
Les chercheurs indiquent avoir visualisé des cellules tumorales en train d’envoyer des prolongements pour s’insinuer entre les cellules endothéliales vasculaires qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins et leur permettre de coloniser l’environnement cérébral et former une métastase. Outre le fait d’avoir pu observer des détails à l’intérieur de la cellule tumorale, ainsi que sur sa membrane externe, au moment même où elle devient métastatique, ils ont pu examiner les structures du capillaire sanguin et de son environnement immédiat.
Cette nouvelle technologie d’imagerie multimodale a d’ores et déjà permis, chez la souris, de faire de surprenantes observations concernant le comportement d’une unique cellule tumorale métastatique. Demain, elle pourra aussi être utilisée en biologie du développement pour suivre le déplacement in vivo de cellules individuelles dans un embryon en formation.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
