Des biologistes et de pathologistes de l’Université de Pittsburgh ont montré qu’il était possible de pouvoir observer les caractéristiques nanoscopiques du cancer, dès les tous débuts de son développement, avant même son apparition. Les scientifiques ont mis au point une nouvelle étiquette fluorescente qui donne une image plus claire de la façon dont l'architecture de l'ADN est perturbée dans les cellules cancéreuses. Ces travaux vont permettre d’améliorer considérablement la détection, le diagnostic et la classification des cancers.
Il s’agit d’un colorant qui se lie à l'ADN qui permet la génération d’images de très haute qualité via la microscopie à fluorescence à super résolution. Cette étude confirme le bon fonctionnement de cette étiquette fluorescente dans des biopsies cliniques déjà documentées. L’auteur principal, le Docteur principal Yang Liu, professeur agrégé de médecine et de bio-ingénierie à l'Université de Pittsburgh, se concentre, avec un laboratoire dédié, sur le développement de techniques de microscopie pour "visualiser l'invisible" : « Nous sommes parmi les premières équipes à explorer les capacités de la microscopie à super résolution dans le domaine clinique. Nous avons développé un colorant ADN facile à utiliser ».
A l'intérieur du noyau de la cellule, des brins d'ADN sont enroulés autour de protéines. Habituellement, les pathologistes utilisent des produits traditionnels pour visualiser la perturbation de ce complexe ADN-protéine, ou chromatine, en tant que marqueur de cancer ou de lésions précancéreuses. « Bien que nous sachions que la chromatine est modifiée à l'échelle moléculaire au cours de la cancérogenèse, jusqu’ici nous n'avions pas été en mesure de visualiser clairement ces changements », commente l’auteur principal.
En 2014, l'invention de la microscopie à fluorescence à super-résolution a marqué une étape majeure vers l’atteinte de cet objectif. La cellule étudiée est marquée avec un colorant fluorescent spécial qui s'allume et s'éteint de manière spécifique en fonction de "la santé" de la chromatine : le nouveau marqueur produit des images à plus haute résolution que les autres colorants ; dans les cellules normales, la chromatine est dense, en particulier sur les bords du noyau. L'ADN condensé brille vivement car une densité plus élevée de marqueurs émet un signal plus fort ; au fur et à mesure que le cancer progresse, la chromatine devient moins dense et la structure compacte à la frontière nucléaire est gravement perturbée, la chromatine faiblement tassée produit un signal plus faible.
Si la technique combinée avec la microscopie à super-résolution ne remplacera pas à court terme la microscopie traditionnelle pour les diagnostics cliniques de routine, elle va permettre une détection plus précoce des cancers et une stratification plus fine des risques. « Les lésions à un stade précoce peuvent avoir des résultats cliniques très différents. Certains patients développent un cancer très rapidement, d'autres restent longtemps au stade précancéreux ».
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
