« Manipuler la lumière » : une technologie inspirée des ailes de papillon pour diagnostiquer le cancer

Des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego ont mis au point une technologie révolutionnaire de diagnostic du cancer, inspirée des structures microscopiques des ailes du papillon Morpho. Ce papillon est réputé pour sa couleur bleu vif, qui résulte de l’interaction de la lumière avec sa structure nanométrique plutôt que de la présence de pigments.

L’équipe a exploité cette structure unique pour examiner des échantillons tumoraux sans recourir à des colorants chimiques ou à des équipements d’imagerie complexes, ce qui pourrait transformer radicalement les méthodes de diagnostic des maladies fibreuses, y compris le cancer.

Un mécanisme novateur

Cette approche repose sur l’analyse de la fibrose, une accumulation de tissus fibreux considérée comme un indicateur clé de nombreuses maladies, du cancer aux troubles cardiaques et aux maladies neurodégénératives.

Les méthodes traditionnelles nécessitent la coloration des tissus pour en visualiser la structure, mais cette technique peut être subjective, car son interprétation varie d’un pathologiste à l’autre. De plus, bien que les technologies d’imagerie avancées offrent une grande précision, elles restent coûteuses et peu accessibles.

Comment cette technologie exploite-t-elle l’aile du papillon ?

Les chercheurs expliquent que les ailes du papillon Morpho possèdent des structures nanométriques capables de réfléchir la lumière polarisée de manière unique. De leur côté, les fibres de collagène – principal composant des tissus fibreux – présentent une capacité similaire, mais leur signal est trop faible pour être détecté efficacement.

C’est là qu’intervient l’aile du papillon, qui agit comme un « amplificateur naturel », facilitant ainsi l’analyse de la densité et de l’organisation des fibres de collagène sans recourir à des instruments coûteux.

Grâce à un simple microscope optique, l’équipe a pu observer ces variations avec précision. Ils ont ensuite développé un modèle mathématique basé sur la matrice de Jones, une technique d’analyse de la lumière polarisée, afin de mesurer la densité du collagène et de l’associer au degré de fibrose.

Des résultats prometteurs

Lorsqu’ils ont testé cette technologie sur des échantillons de biopsie du cancer du sein, les résultats se sont révélés équivalents à ceux des méthodes traditionnelles utilisant des colorants et des techniques d’imagerie avancées, prouvant ainsi son efficacité et sa fiabilité.

Lisa Polikakos, professeure supervisant l’étude, souligne le potentiel révolutionnaire de cette découverte :
« La nature nous a offert une solution ingénieuse à travers les ailes du papillon Morpho, permettant un diagnostic plus rapide et plus précis à l’aide d’outils simples disponibles dans la plupart des cliniques. »

Les chercheurs espèrent étendre cette application à d’autres types de cancer et maladies fibreuses, ce qui pourrait significativement améliorer les soins médicaux, notamment dans les régions aux ressources limitées.