Abidjan, 21 oct 2025 (AIP)- Au début des années 2000, alors qu’elle était étudiante en doctorat d’ingénierie biomédicale à l’université du Michigan (États-Unis), Zhen Xu cherchait un moyen pour les médecins de détruire et d’extraire les tissus malades sans avoir recours à une chirurgie invasive. C’est ainsi qu’elle découvre un traitement révolutionnaire contre le cancer du foie.
Elle a eu l’idée d’utiliser des ondes sonores à haute fréquence (ultrasons) pour briser mécaniquement les tissus et testait sa théorie sur des cœurs de porc. Les ultrasons ne sont censés être inaudibles pour l’oreille humaine, mais Xu utilisait un amplificateur si puissant dans ses expériences que les autres chercheurs avec lesquels elle partageait le laboratoire ont commencé à se plaindre du bruit.
« De toute façon, rien n’avait fonctionné », affirme-t-elle. Elle a donc décidé de faire plaisir à ses collègues en augmentant la fréquence des impulsions ultrasoniques, ce qui placerait le niveau sonore hors de portée de l’oreille humaine. À sa grande surprise, augmenter le nombre d’impulsions par seconde était non seulement moins gênant pour son entourage, mais aussi plus efficace sur les tissus vivants que la méthode qu’elle avait testée précédemment.
Alors qu’elle observait, un trou est apparu dans le tissu cardiaque du porc une minute après l’application des ultrasons. « J’ai cru que je rêvais », raconte Xu, aujourd’hui professeure d’ingénierie biomédicale à l’université du Michigan. Des décennies plus tard, la découverte fortuite de Xu, connue sous le nom d’histotripsie, est l’une des nombreuses méthodes utilisant les ultrasons qui marquent le début d’une nouvelle ère dans le traitement avancé du cancer, car elles offrent aux médecins des méthodes non invasives pour éliminer les tumeurs cancéreuses des patients en utilisant le son plutôt que la chirurgie.
Ses preuves
En juin, le Royaume-Uni est devenu le premier pays européen à approuver l’histotripsie. Le traitement a été mis à la disposition du Service national de santé (NHS) dans le cadre de la phase pilote de son programme d’accès aux dispositifs innovants pour les besoins cliniques non couverts.
« Les gens pensent que les ultrasons servent uniquement à obtenir des images », affirme Julie Earl, chercheuse principale du groupe sur les biomarqueurs et l’approche personnalisée du cancer de l’Institut Ramón y Cajal de recherche en santé en Espagne, qui a étudié cette technologie.
Cependant, explique-t-elle, de plus en plus de recherches suggèrent qu’elle peut également détruire les tumeurs, ralentir la maladie métastatique (cancers qui se sont propagés à d’autres parties du corps) et augmenter l’efficacité d’autres traitements contre le cancer, le tout sans avoir à opérer le patient.
Comment fonctionne l’échographie
Pour beaucoup de gens, le mot « ultrasons » évoque immédiatement les échographies pendant la grossesse. Pour créer une image médicale telle qu’une échographie, un transducteur portable envoie des ondes sonores à haute fréquence vers le corps, où elles rebondissent sur les tissus internes.
Un capteur du dispositif capte les ondes qui rebondissent, convertissant leur activité en signaux électriques, qui sont ensuite utilisés pour créer une image de ce qui se passe sous la peau. Dans le traitement du cancer, les ondes ultrasonores sont concentrées sur une petite zone de la tumeur afin de la détruire.
Par exemple, pour traiter une maladie du foie, les dispositifs d’histotripsie canalisent les ondes ultrasonores vers une zone focale d’environ 2 millimètres sur 4, « soit à peu près la taille d’une pointe de crayon de couleur », explique Xu. Ensuite, un bras robotisé guide le transducteur sur la tumeur afin de cibler la zone appropriée.
L’ensemble du processus est rapide, non toxique et non invasif, ce qui permet généralement aux patients de rentrer chez eux le jour même, explique Xu. Bien que la durée exacte du traitement varie, la plupart des procédures durent entre une et trois heures, selon HistoSonics.
Les tumeurs sont généralement détruites en une seule séance, mais les patients présentant des lésions multiples ou plus importantes peuvent nécessiter plusieurs séances. Bien que ses avantages soient prometteurs, certaines questions restent sans réponse. Il n’existe pas encore de données fiables à long terme sur la récidive du cancer après le traitement.
Certains chercheurs ont exprimé leur inquiétude quant à la possibilité que l’histotripsie provoque l’apparition de nouvelles tumeurs, car celles-ci se décomposent à l’intérieur du corps, ce qui signifie qu’elles peuvent être transportées vers d’autres zones. Cependant, cette crainte n’a pas été confirmée jusqu’à présent dans les études menées sur des animaux.
Les recherches suggèrent que l’histotripsie n’est pas non plus efficace contre tous les types de cancer. Les os peuvent empêcher les ultrasons d’atteindre leur cible, ce qui exclut leur utilisation dans certaines zones tumorales. De plus, l’utilisation de l’histotripsie sur des organes gazeux, tels que les poumons, pourrait être dangereuse, car elle pourrait endommager les tissus sains environnants. En revanche, HistoSonics étudie actuellement l’histotripsie comme traitement potentiel des tumeurs du rein et du pancréas.
Cuisiner le cancer avec des ultrasons
L’histotripsie n’est pas la première utilisation des ultrasons dans le traitement du cancer. Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU), une technologie plus ancienne et mieux établie, peuvent également être utilisés pour attaquer les tumeurs.
Un faisceau ultrasonore focalisé est appliqué sur la tumeur afin de générer de la chaleur qui, en substance, « cuit » les tissus, explique Richard Price, codirecteur du Centre d’immunothérapie du cancer par ultrasons focalisés de l’Université de Virginie (États-Unis).
« Si vous prenez une loupe et que vous la placez à l’extérieur par une journée ensoleillée sur une feuille sèche, vous pouvez mettre le feu à la feuille », explique Price. Le HIFU fait essentiellement la même chose avec les tissus cancéreux, mais en utilisant l’énergie acoustique.
En oncologie, le HIFU est peut-être mieux connu comme un moyen non invasif de traiter le cancer de la prostate, une application pour laquelle il semble être aussi efficace que la chirurgie, selon une étude de 2025. Les patients peuvent ressentir une certaine douleur et des effets secondaires urinaires au réveil, mais la récupération est généralement plus rapide qu’après des thérapies intensives telles que la chirurgie.
L’histotripsie et la thérapie HIFU sont généralement pratiquées sous anesthésie générale afin que les patients ne bougent pas pendant le traitement, ce qui minimise le risque de lésions accidentelles des organes ou tissus voisins. Cependant, l’histotripsie ne génère pas la chaleur produite par la HIFU, qui peut endommager les tissus sains voisins.
Tous les cancers ne peuvent pas être traités par HIFU, car, là encore, les os ou le gaz peuvent empêcher les ultrasons d’atteindre les tumeurs. De plus, cette option n’est généralement pas envisageable pour les patients dont le cancer de la prostate s’est propagé dans tout le corps. Néanmoins, des chercheurs de nombreux pays étudient cette technique dans l’espoir de pouvoir l’appliquer à d’autres types de cancer, notamment certaines formes de cancer du sein.
Échographie et autres médicaments
Selon les chercheurs, la puissance des ultrasons pourrait également être renforcée en les combinant avec d’autres formes existantes de traitement contre le cancer.
Des recherches récentes suggèrent, par exemple, que l’injection de microbulles dans la circulation sanguine et leur stimulation par ultrasons peuvent ouvrir temporairement la barrière hémato-encéphalique. Cette barrière empêche généralement les toxines présentes dans la circulation sanguine d’entrer dans le cerveau et de l’endommager. Mais l’ouvrir délibérément pendant le traitement du cancer pourrait permettre aux médicaments d’atteindre les tumeurs qu’ils doivent attaquer. « Le caractère non invasif est impressionnant, mais la composante d’administration des médicaments est sans équivalent », affirme M. Price.
Deepa Sharma, chercheuse scientifique au Sunnybrook Health Sciences Centre en Ontario (Canada), affirme que ces avantages ne se limitent pas au cancer du cerveau. Elle a étudié la combinaison des ultrasons et des microbulles dans différents types de cancer et a découvert qu’elle pouvait améliorer considérablement l’administration des médicaments.
Les recherches de Sharma suggèrent également que les microbulles améliorées par ultrasons peuvent renforcer les effets des rayonnements en endommageant le système vasculaire des tumeurs, ce qui entraîne une mort cellulaire accrue. Ces résultats suggèrent que les médecins pourraient utiliser des quantités plus faibles de traitements anticancéreux toxiques, tels que la chimiothérapie et la radiothérapie, s’ils sont associés à des ultrasons et à des microbulles, affirme-t-il.
« La radiothérapie guérit le cancer, mais elle provoque également de nombreux effets secondaires à long terme », explique Sharma. Si ses effets peuvent être renforcés grâce à des microbulles stimulées par ultrasons, les médecins pourraient, en théorie, utiliser des doses plus faibles pour obtenir les mêmes effets thérapeutiques avec moins d’effets secondaires dévastateurs.
Les ultrasons semblent également être une bonne combinaison pour l’immunothérapie, une approche thérapeutique qui vise à stimuler le système immunitaire afin qu’il combatte les cellules cancéreuses qui peuvent échapper ou se cacher des défenses naturelles de l’organisme.
Lorsque les ultrasons focalisés chauffent et endommagent les tumeurs, ils semblent rendre ces tissus plus visibles pour le système immunitaire et donc plus vulnérables à ses défenses, affirme Price, dont le centre de recherche se concentre sur l’utilisation des ultrasons en association avec l’immunothérapie.
Selon lui, une piste de recherche future consiste à déterminer si cette combinaison peut fonctionner contre les cancers à un stade avancé. Le cancer métastatique est beaucoup plus difficile à traiter que la maladie localisée, car lorsqu’elle se propage dans tout le corps, il ne suffit plus d’enlever une seule tumeur.
Le Saint Graal serait que les médecins puissent un jour utiliser les ultrasons pour mettre en évidence une tumeur en la brisant, ce qui permettrait au système immunitaire de détecter ses caractéristiques et de lancer une attaque systémique contre les cellules cancéreuses dans d’autres parties du corps, affirme M. Price.
Cela reste à prouver dans le cadre d’essais cliniques, mais en théorie, les médecins pourraient « traiter 10, 15 ou 20 tumeurs en n’en traitant qu’une seule », affirme M. Price. Cela dit, les essais sur les ultrasons et l’immunothérapie en sont encore à un stade relativement précoce, prévient-il. Cela signifie que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer quand et comment cette approche combinée pourrait changer la prise en charge des patients.
Pour l’instant, les approches par ultrasons déjà utilisées marquent le début d’une nouvelle ère en oncologie, une ère qui vise à remplacer, ou du moins à améliorer, des thérapies efficaces mais dévastatrices telles que la chirurgie, la chimiothérapie et la radiothérapie.
« Le cancer est horrible. Ce qui le rend encore pire, c’est le traitement », affirme Xu. L’échographie n’est pas un « remède miracle », ajoute-t-elle. Comme tout traitement médical, elle présente des inconvénients et des lacunes. Mais tout comme elle a permis, il y a plusieurs décennies, de débarrasser ses collègues de laboratoire d’un bruit gênant, Xu espère que sa découverte et celles d’autres scientifiques aideront les patients à éviter des souffrances inutiles dans les années à venir.
(AIP)
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