Robot recouvert d’anticorps : les chercheurs isolent des cellules cancéreuses rares dans le sang de 23 patients atteints d’un cancer du foie
Des scientifiques ont mis au point un minuscule robot souple, recouvert de structures semblables à des poils, capable de moduler l’écoulement du sang. Il pourrait aider les médicaments à atteindre les parois des vaisseaux, accélérer la dissolution des caillots sanguins et capturer des cellules cancéreuses rares.
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Des chercheurs du Shenzhen Institute of Artificial Intelligence and Robotics for Society, de la Chinese University of Hong Kong et du Chinese PLA General Hospital en Chine ont développé un dispositif baptisé CiliaVine, qui pourrait à terme permettre d’administrer les médicaments plus précisément, de traiter les caillots sanguins et, potentiellement, de surveiller le cancer en capturant les cellules tumorales qui circulent dans le sang.
Le robot est fixé à un guide-fil médical et utilise des champs magnétiques pour animer de minuscules structures souples en forme de poils, appelées cils, selon différents motifs de mouvement.
Dans cette étude, (source en anglais) les chercheurs ont testé sa capacité à désagréger les caillots et à délivrer des médicaments dans des modèles en laboratoire, ainsi qu’à capturer des cellules tumorales dans des échantillons de sang de patients atteints d’un cancer du foie et chez des lapins porteurs de tumeurs hépatiques.
Dans les vaisseaux, le sang s’écoule normalement en couches régulières. C’est efficace pour la circulation, mais cela complique le déplacement latéral de médicaments, de particules ou de cellules à travers le flux sanguin.
Les chercheurs ont conçu le robot pour perturber localement cet écoulement. Selon la façon dont le champ magnétique est programmé, ses cils peuvent pousser des substances vers la paroi du vaisseau, les en éloigner ou créer de minuscules tourbillons qui mélangent le fluide environnant.
Lors des essais en laboratoire, le robot a permis d’acheminer une plus grande quantité d’un médicament modèle vers la paroi du vaisseau.
La quantité atteignant la paroi était 146 % plus élevée que lorsque le médicament se diffusait naturellement, et 75 % de plus parvenaient à 1 mm au-delà de la paroi du vaisseau.
Les chercheurs ont également évalué si le robot pouvait contribuer à dissoudre les caillots sanguins. Dans un modèle de vaisseau traité avec le médicament thrombolytique tPA, les caillots se résorbaient en environ 40 minutes lorsque le robot était en fonctionnement, contre en moyenne 70 minutes sans lui.
Ce minuscule robot peut aussi servir à la surveillance des cancers, selon l’étude. En le recouvrant d’anticorps, les chercheurs ont capturé des cellules tumorales circulantes, ces rares cellules cancéreuses libérées dans la circulation sanguine, dans des échantillons provenant des 23 patients atteints d’un cancer du foie testés à l’hôpital général de l’Armée populaire de libération, en Chine.
L’équipe a également testé le robot chez des lapins vivants atteints de tumeurs hépatiques : inséré dans une grosse veine via un cathéter, il a été actionné par magnétisme pendant 20 minutes, sans signe rapporté d’inflammation ni de lésions tissulaires dans les segments de vaisseaux examinés.
Cette technologie n’a pas encore été testée comme outil de traitement ou de diagnostic chez des patients humains. Mais les chercheurs estiment qu’elle pourrait, à terme, permettre de manipuler directement des médicaments et des cellules dans des zones ciblées du système sanguin, plutôt que de compter uniquement sur le flux sanguin pour les acheminer jusqu’à leur destination.