L’encre de tatouage et les colorants alimentaires vont-ils bientôt permettre aux professionnels de santé de détecter plus rapidement les cellules malignes lors d’un examen par imagerie à résonance magnétique (IRM) ?
C’est le pari que font des chercheurs du laboratoire du Centre Michelson pour les biosciences convergentes de l'université de Caroline du Sud (USC). Dans la revue Biomaterials Science, ils expliquent avoir développé de nouveaux agents de contraste en utilisant des colorants alimentaires ou de l’encre de tatouage. Fixés à des nanoparticules, ces agents de contraste permettent de mieux “éclairer” les cellules cancéreuses pendant les IRM.
Dans la majorité des cancers, la détection précoce est cruciale et peut faire toute la différence dans l’efficacité du traitement. Pour diagnostiquer rapidement les tumeurs, l’IRM est souvent utilisé mais ne garantit pas systématiquement une détection précise des marges des tumeurs. “Par exemple, si le problème est un cancer du côlon, celui-ci est détecté par endoscopie, explique la professeure Cristina Zavaleta, qui a dirigé l’étude. Mais un endoscope n'est littéralement qu'une lampe de poche au bout d'un bâton, il ne donnera donc que des informations sur la structure du côlon.”
“Vous pouvez voir un polype et savoir que vous devez faire une biopsie, poursuit la chercheuse. Mais si nous pouvions fournir des outils d'imagerie pour aider les médecins à voir si ce polype particulier est cancéreux ou simplement bénin, peut-être qu'ils n'auraient même pas besoin de le biopsier.”
Du colorant de M&Ms comme agent de contraste
Quand un agent de contraste est injecté dans le corps, des nanoparticules lumineuses se déplacent alors dans les vaisseaux sanguins pour se fixer sur les tumeurs. Incorporer ces nouveaux colorants permet un contraste d’imagerie plus sensible lors de l'identification et la localisation des cellules cancéreuses.
Déjà approuvés par la Food and Drug Administration (FDA) américaine, ces colorants et pigments domestiques ont un autre avantage que celui d’être facilement utilisables par les professionnels de santé : ils sont biodégradables. En effet, le problème de l'imagerie utilisant des nanoparticules est que souvent, ces dernières peuvent avoir une rétention prolongée dans des organes, notamment le foie et la rate.
Il est donc primordial d’utiliser des agents de contraste optiques sans dommage pour l’organisme… Comme, par exemple, ceux utilisés dans les bonbons colorés comme les Skittles et les M&Ms. De couleur vive, ils ont été jugés sans danger pour la consommation humaine par la FDA.
“Nous avons pensé : regardons certains des médicaments, cosmétiques et colorants alimentaires approuvés par la FDA qui existent et voyons quelles sont les propriétés optiques parmi ces colorants, raconte la professeure Zavaleta. Et c'est ainsi que nous avons fini par découvrir que beaucoup de ces colorants approuvés par la FDA ont des propriétés optiques intéressantes que nous pourrions exploiter pour l'imagerie.”
Une localisation plus précise des tumeurs
À partir de ces colorants, ainsi que d’encres de tatouage, l’équipe de recherche a développé une nanoparticule qui porte ces agents d'imagerie hautement pigmentés comme “charge utile”. Elles peuvent ainsi pénétrer passivement dans les zones tumorales et, du fait de leur taille minuscule, les rendre plus facilement détectables lors des IRM. “Nos nanoparticules sont suffisamment petites pour s'infiltrer, mais en même temps suffisamment grandes pour être retenues dans la tumeur, et c'est ce que nous appelons l'effet de perméabilité et de rétention accrues.”
Ainsi “chargées” avec une dose de colorant plus importante, les nanoparticules mises au point ont conduit à un signal plus brillant et à une localisation plus précise des tumeurs.