c Outils de diagnostic du cancer

De nos jours, le diagnostic des cancers est principalement réalisé par des techniques d’imagerie traditionnelles et des analyses de prélèvements faits chez le malade. Ceux-ci sont essentiellement sanguins, urinaires et tissulaires (prélèvements lors de biospsies ou d’opérations). Dans certains types de cancers, il est possible de détecter dans les urines ou le sang des traceurs circulants caractéristiques (Tab. I.6). Ils sont normalement présents en faibles quantités chez le sujet sain et leurs taux deviennent anormalement élévés en

cas de cancer [Duffy 01, Lai 03]. Parmi ces marqueurs, on trouve des protéines onco-fœtales (ACE, AFP), des hormones (HCG, thyrocalcitonine, corticostimuline - ACTH, calcitonine, vasopressine - ADH), des enzymes (phosphatases acides prostatiques, autres phosphatases alcalines, lactate-deshydrogenase, NSE) ou encore des antigènes associés aux tumeurs (CA 125, CA 15.3, CA 19.9, etc.). Le dépistage du cancer de la prostate repose par exemple sur ce principe, avec le dosage du PSA (prostate specific antigen). Notons que la détection de certains marqueurs circulants peut être tardive et limiter son intéret diagnostique. Elle reste toutefois intéressante pour le suivi de la maladie. Quand la tumeur a été localisée, une biopsie peut être réalisée permettant ainsi l’examen histologique du tissu et l’établissement du diagnostic.

Tab. I.6 – Principaux marqueurs tumoraux sériques.

Tumeur Marqueur principal Marqueur associé

sein CA 15.3 ACE pancréas CA 19.9 ACE colon ACE CA 19.9 estomac CA 72.4 CA 19.9

foie AFP ACE

testicule βHCG ou AFP -prostate PSA -poumon NSE ACE ovaire CA 125 CA 72.4

ACE : antigène carcino-embryonnaire, AFP : alpha fœto protéine, CA : carcino antigen, NSE : neuron-specific enolase, PSA : prostate specific antigen, βHGC : hormone gonadotropique pla-centaire.

L’imagerie médicale permet d’étudierin situ et in vivo la physiologie des organismes, sans en perturber les équilibres. Les techniques d’imagerie non invasives reposent sur l’ac-quisition d’images pertinentes permettant de rendre compte du fonctionnement de cer-tains organes. Certaines techniques d’imagerie n’utilisent pas de traceurs. Ce sont alors les propriétés de l’objet à visualiser qui sont utilisées, comme c’est le cas en IRM ou en échographie. Les autres techniques d’imagerie font appel à un traceur (élément radioactif ou isotope stable, sonde optique, etc.). Certaines de ces techniques peuvent être utilisées en tomographie, donnant des images bi- ou tridimensionnelles (IRM, scanner rayons X, TEP, TEMP). Les techniques d’imagerie couramment utilisées pour le diagnostic des can-cers sont décrites ci-dessous [Weissleder 08].

Endoscopie

Cette technique invasive permet d’explorer les organes creux (coloscopie, fibroscopie bronchique) et de procéder à des prélèvements.

Echographie

Cette technique non-irradiante fait appel aux ultrasons et s’applique aux organes pleins. Elle repose sur la capacité des ultrasons à être réfléchis de manière différente suivant les tissus, leurs échos étant ensuite convertis en images. Sa résolution dépend de la fréquence de la sonde : plus la fréquence est élevée, plus l’image est précise, mais l’ul-trason est alors rapidement amorti et ne permet plus d’examiner les structures profondes. La résolution est maximale pour l’examen de structures superficielles (artères, veines) et peut être améliorée avec des agents de contraste (microbulles). Cet examen est cependant impossible pour les organes mous. De faible coût, cette technique dépend beaucoup de l’opérateur et peut être dificile chez les patients atteints d’obésité.

IRM (imagerie par résonance magnétique)

Cette technique non-irradiante utilise les propriétés magnétiques intrinsèques du corps humain. Elle repose sur l’étude des protons placés dans un champ magnétique et soumis à une impulsion radiofréquence. L’imagerie par résonance magnétique permet d’imager les organes riches en eau comme le cerveau, la mœlle épinière ou osseuse. Elle apporte des informations morphologiques et fonctionnelles avec une résolution infra-millimétrique, mais présente l’inconvénient d’avoir une faible spécificité. Les efforts actuels de recherche sont concentrés sur la mise au point de nouveaux agents de contraste fonctionalisés. Cette technique permet de mettre en évidence des tumeurs peu accessibles comme des méta-stases de la colonne vertébrale et de la mœlle épinière.

Radiographie

Cette technique, utilisant les rayons X, permet de distinguer des anomalies au ni-veau des os, du crâne et des poumons. Associée à l’absoption de produits opacifiants, elle peut être appliquée aux organes creux. Utilisée en tomographie, la radiographie permet d’établir des images en coupe avec une épaisseur de l’ordre du centimètre. En tomodensi-tométrie (ou scanner), des images selon différents plans sont réalisées pour chaque coupe (1 à 10 mm) et permettent de caractériser la taille des tumeurs ou métastases avec une résolution de l’ordre de 0,5 à 1 mm. Cette méthode fournit uniquement des informations morphologiques.

Techniques d’imagerie nucléaire

Déjà détaillées en I.1.1.b, ces méthodes très sensibles utilisent des images produites après l’administration d’une faible quantité de composé radioactif, par détection de la ra-diation provenant du corps du patient. Les radiopharmaceutiques peuvent être "ciblants" et servir au traitement in situ par radiations. La scintigraphie est principalement utilisée pour les os, la thyroïde, les reins, les poumons ou le cerveau. Les améliorations techniques permettent aujourd’hui d’obtenir des images tridimensionnelles ou de réaliser de

l’image-rie fonctionnelle.

Outre ces techniques d’imagerie couramment utilisées pour le diagnostic du cancer, d’autres méthodes sont en cours de développement [Weissleder 08]. C’est le cas de l’ima-gerie optique, mais dont l’utilisation reste pour l’intant limitée à cause de sa faible capacité d’analyse en profondeur (inférieure au mm). Les imageries infra-rouge (IR) et proche IR consistent en l’étude de l’absorbance par les tissus de rayonnements dont la longueur d’onde est comprise entre 600 et 2400 nm. L’imagerie par fluorescence ou bioluminescence met à profit des sondes vectrices couplées à la GFP (green fluorescent protein) ou à une activité enzymatique comme la luciférase, mais présente une profondeur de champ faible. Quelle que soit la technique de détection, les approches d’imagerie moléculaire se développent de plus en plus. Elles mettent en œuvre des vecteurs moléculaires qui re-connaissent des phénomènes spécifiques du cancer. Ces vecteurs sont marqués aussi bien par des radioisotopes que par des sondes détectables par fluorescence, par rayons X, par ultrasons, etc.