La cytométrie en flux, une technologie futuriste

Un traitement de chimiothérapie peut-il cibler un certain type de cellules tout en épargnant le reste de l’organisme ? Cette problématique est traitée à l’Institut de Recherche sur le Cancer de Lille (IRCL), qui héberge un plateau de cytométrie en flux. Cette technologie de pointe permet de caractériser les cellules du corps humain, et de faire le tri entre elles.

Cytomètre d’analyse sur le plateau de l’IRCL (L. Hoarau)

L’IRCL héberge depuis 1999 un plateau de cytométrie en flux, dirigé par le Dr Thierry Idziorek. Ce plateau est membre du BiCeL, une plateforme d’imagerie cellulaire à Lille. Nathalie Jouy et Emilie Floquet, responsables techniques d’un plateau de cytométrie en flux, tentent d’analyser au quotidien la question du tri cellulaire. Elles sont formées et financées par de nombreuses tutelles telles que l’Université de Lille ou l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm). L’IRCL et l’Université de Lille interviennent pour le maintien des équipements à la pointe de la technologie en finançant des cytomètres de dernière génération.

Le plateau vise à mettre à disposition de chercheurs ou d’enseignants du matériel haute technologie. Le personnel est présent pour entretenir les équipements (allumer les machines, les calibrer, les laver) et pour conseiller les utilisateurs grâce à leur expertise. Si ces derniers s’intéressent à toutes les pathologies qui touchent la population des Hauts-de-France, la recherche sur le cancer représente 60% de l’activité du plateau.

Le plateau de cytométrie de l’IRCL est constitué de deux pièces : une pièce consacrée aux trieurs, manipulée par le personnel, et une pièce pour les cytomètres analyseurs, manipulés de manière autonome. Les étudiants et ingénieurs sont formés par le personnel du plateau sur les plans théorique et pratique, le but étant de rendre les utilisateurs le plus autonome possible.

Analyser le comportement des cellules

La cytométrie en flux est une technique d’imagerie qui permet de caractériser des cellules humaines, animales ou d’origine microbienne. Au-delà de permettre de différencier les cellules entre elles, la cytométrie sert à observer l’action d’un médicament sur la cellule en question. Comment réagit-elle en présence d’une drogue de chimiothérapie, est-elle stressée, meurt-elle, entre-t-elle en état de repos, voilà ce à quoi ce domaine scientifique tâche de répondre.

Cette technique permet de décortiquer les mécanismes d’action de chimiothérapies qui existent déjà. En effet, de nombreux médicaments ont été développés dans le but de cibler une pathologie précise, avant que des scientifiques ne s’aperçoivent que ce traitement pouvait servir pour un autre type de maladie. “Dans certains cancers, les traitements vont plutôt cibler l’ADN ou les protéines de surface cellulaires par exemple. Toutes les drogues ne visent pas la même chose, mais la cytométrie va permettre d’étudier chacun des éléments de la cellule”, explique Nathalie Jouy. L’idée derrière cette problématique est de savoir si un traitement de chimiothérapie pourrait convenir à plusieurs sortes de cancers. Les cytomètres vont permettre d’étudier les fonctions des cellules cancéreuses et les comparer soit à des cellules saines, soit à des cellules traitées ou non grâce à une drogue médicamenteuse.

Un domaine à la pointe de la technologie

La cytométrie en flux va permettre une analyse statistique de l’échantillon. Avec un trieur, on va venir isoler physiquement les cellules selon les marqueurs d’intérêt.”Au-delà d’une possibilité d’analyse des cellules, la cytométrie permet de faire le tri parmi elles. Par exemple, suite à l’analyse d’un test, on va repérer que 1 % des cellules nous intéresse, et qu’on veut l’étudier. Problème : si on soumet la totalité de la population à un traitement de chimiothérapie, la réponse du 1% va être noyée dans les autres 99%. La fonction de tri du cytomètre va amplifier la réponse et permettre que ce 1% devienne 100%.

La technologie des cytomètres est basée sur des lasers à différentes longueurs d’ondes, qui vont interagir avec les échantillons cellulaires choisis. Elle permet la mesure, en un temps très court et sur une grande quantité de cellules, de paramètres tels que la taille des cellules, leur contenu en ADN ainsi que la présence de molécules spécifiques à leur surface ou dans leur intérieur. La dimension statistique de la cytométrie est importante : elle va pouvoir analyser un grand nombre de cellules en quelques minutes, chose impossible en microscopie optique. Ces deux techniques sont néanmoins complémentaires, car la microscopie permet de localiser précisément la position d’un marqueur au sein de la cellule.

En oncologie, tout l’enjeu de la chimiothérapie est d’arriver à traiter uniquement les cellules cancéreuses de l’organisme. Si la cytométrie existe depuis les années 1930, ce domaine scientifique reste aujourd’hui très spécifique. Il va permettre d’étudier l’impact des drogues sur des cellules saines par rapport à des cellules cancéreuses. Les cytomètres vont par exemple démontrer l’impact de quelque chose qui est efficace contre la cellule cancéreuse sur une cellule saine (le but d’un traitement médical n’est pas de détruire les cellules saines du patient). L’objectif final de cette technologie est de réussir à faire en sorte que la chimiothérapie soit la plus ciblée possible dans l’organisme.

Lucie Hoarau

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