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Le mélanome de l’uvée, ou cancer de l’œil, est le type de mélanome le plus courant après le cancer de la peau, avec 350 nouveaux diagnostics chaque année. Le traitement de cette maladie pose plusieurs défis que Marc-André Fortin, professeur au Département de génie des mines, de la métallurgie et des matériaux, souhaite relever.
«C’est un projet qui me tient à cœur», dit-il. Il s’agit d’une maladie pratiquement orpheline, pour laquelle il n’y a pas eu beaucoup de développement au cours des 30 dernières années et pour laquelle nous pourrions avoir un impact significatif.» Il a présenté ses travaux de recherche sur les implants radioactifs lors d’une conférence grand public organisée par la Formation continue de la Faculté des sciences et de génie.
Le professeur Fortin explique que le cancer des yeux est actuellement traité à l’aide d’une plaque métallique circulaire contenant des grains radioactifs. Cette plaque épisclérale est insérée chirurgicalement dans l’œil pour tuer les cellules tumorales. L’approche de radiothérapie directement à l’intérieur du corps, appelée curiethérapie, présente cependant des risques pour les tissus sains entourant la tumeur.
« Pour 30 à 45 % des patients traités, notamment lorsque la plaque est située trop près du nerf optique ou de la rétine, il y aura des lésions oculaires et une diminution de l’acuité visuelle, une pathologie appelée rétinopathie radio-induite. », souligne Marc-André Fortin, également chercheur au Centre de recherche du CHU de Québec – Université Laval.
Selon la forme de la tumeur et sa profondeur dans l’œil, elle est plus difficile à traiter. La plaque doit être plus grosse, ce qui endommage davantage les tissus sains. « Les tumeurs allongées ou profondes représentent 25 % des cas », explique-t-il. Et pour 5 % des patients, les dommages causés entraînent une énucléation, ou une ablation de l’œil.
À l’aide d’une imprimante 3D, l’équipe fabrique des implants personnalisés. (Yan Doublet/Fourni par l’Université Laval)
Améliorer le traitement
Avec son groupe de recherche, le professeur Fortin souhaite améliorer la technologie des traitements en améliorant la plaque épisclérale. Les chercheurs utilisent l’impression 3D pour fabriquer des plaques avec une forme et une répartition de la radioactivité plus personnalisées. « En tant qu’ingénieur, c’est de loin le type d’objet radioactif le plus intéressant, car il est petit. Ceci est donc associé à un défi de conception et de fabrication.
Dans son laboratoire, Théophraste Lescot, ancien étudiant en master et professionnel de recherche, a travaillé sur la conception numérique de la plaque et son impression. « La précision est le principal défi de l’impression 3D. Il fallait donc trouver un moyen de vérifier la conformité de la plaque en la comparant au schéma initial», rapporte le professeur Fortin.
Son équipe a notamment collaboré avec Claudine Bellerive, professeure clinicienne à la Faculté de médecine et chercheuse au CHU de Québec – Université Laval, pour s’assurer que les plaques soient faciles à utiliser. « Si un implant est trop différent de ce à quoi s’attendent les chirurgiens, ils risquent de ne pas l’utiliser. »
Outre la forme de la plaque, l’équipe du professeur Fortin a personnalisé la disposition de la radioactivité pour mieux traiter les tumeurs profondes, souvent sous forme de champignons, dans l’œil. Le doctorant Souheib Zekhraoui a développé une nouvelle façon de transformer les sources radioactives. Généralement sous forme de grains de riz qui rayonnent dans toutes les directions, ils prennent plutôt la forme de petits canaux qui contiennent la radioactivité. Cette configuration permet de projeter le rayonnement dans une direction pour préserver les tissus sains environnants.
Ces canaux radioactifs peuvent être positionnés dans la plaque selon la dose prescrite. Pour valider cette disposition, un profil de dose est nécessaire pour déterminer l’étendue du rayonnement. Le doctorant Mahdokht Akbari a conçu un hydrogel qui se solidifie légèrement en présence de rayonnement. Ces zones, dites polymérisées, servent à cartographier le rayonnement.
Le professionnel de recherche Théophraste Lescot, le professeur Marc-André Fortin, le doctorant Souheib Zekhraoui et le doctorant Mahdokht Akbari au Laboratoire de biomatériaux pour l’imagerie médicale. (Yan Doublet/Fourni par l’Université Laval)
Le professeur Fortin et son équipe testent leur technologie à partir de données de cas réels, de la prescription à la validation de l’implant imprimé. Ils souhaitent soumettre une demande à Santé Canada pour un permis d’étude clinique.
Selon Marc-André Fortin, les avancées liées au cancer de l’œil peuvent être transférées à d’autres types de cancer, dont celui de la gorge, de l’œsophage ou des organes génitaux. « Il peut être utilisé dans tous les types de traitements qui impliqueraient la conception d’un implant personnalisé. »
