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On célèbre en 2015 l'Année internationale de la lumière. Il s'agit de faire comprendre au grand public à quel point les sciences de la lumière et les technologies qu'elles engendrent ont été importantes pour le progrès de l'humanité et à quel point elles le sont encore aujourd'hui et le seront dans le futur. Un bon exemple vient d'être donné avec une publication dans la revue Science d'un article exposant les travaux des chercheurs du Neuro (Institut et hôpital neurologiques de Montréal), de l'université McGill, du CUSM et de Polytechnique Montréal. Ils concernent un traitement médical contre le cancer du cerveaucancer du cerveau au moyen d'une sonde portative de spectroscopie Raman.
Rappelons que c'est en 1928 qu'un curieux phénomène optique a été découvert indépendamment par les physiciensphysiciens indien et russe Chandrasekhara Venkata Râman et Leonid Mandelstam. Râman se verra attribuer le prix Nobel de physique pour cette découverte, une récompense que recevra plus tard son brillant neveu, le célèbre astrophysicienastrophysicien Subrahmanyan ChandrasekharSubrahmanyan Chandrasekhar.
La sonde, avec son laser et sa caméra, analyse la lumière réfléchie et diffusée par le tissu cérébral. La petite différence de couleur entre tissu sain et tumeur permet de repérer dans plus de 90 % des cas les cellules cancéreuses. © MontrealNeuro, YouTube
L'effet Raman, une arme contre le glioblastome
Raman et Mandelstam ont mis en évidence que, dans certains cas, la lumière touchant un matériau était diffusée avec un changement de fréquence. Or, assez rapidement, ce que l'on appelle désormais l'effet Ramaneffet Raman servit à caractériser la composition moléculaire et la structure cristalline d'un objet. De nos jours encore, c'est un puissant outil de diagnosticdiagnostic pour caractériser des moléculesmolécules et des solidessolides, dont l'usage est devenu d'autant plus facile depuis l'apparition des lasers et des capteurscapteurs CCD.
Comme le détaille la vidéo ci-dessus, la nouvelle applicationapplication de l'effet Raman concerne les patients atteints d'un cancer du cerveau. Comme l'explique l'un des auteurs de l'article de Science, le docteur Kevin Petrecca, chef du service de neurochirurgieneurochirurgie, spécialiste du cancer du cerveau au Neuro : « il est souvent impossible de distinguer visuellement les cellules cancéreuses des cellules normales dans le cerveau, d'où la persistance fréquente de cellules cancéreuses invasives après l'opération ainsi que la récurrence du cancer et un pronosticpronostic moins bon ».
Une parade a été trouvée en exploitant le fait que les cellules cancéreuses et les cellules saines ne produisent pas le même signal de lumière avec l'effet Raman. C'est ce qui a permis à Frédéric Leblond, professeur en génie physique à Polytechnique Montréal, de développer cette sonde. Comme l'indique le physicien : « la lumière émise donne un signal spectroscopique qui peut être interprété afin de fournir de l'information spécifique sur la composition moléculaire du tissu sondé. La précision de la sonde de spectroscopie Raman dans la détection de cellules cancéreuses ayant envahi les tissus normaux est supérieure à 92 % ».
Les neurochirugiens disposent donc désormais d'une nouvelle arme pour lutter contre des cancers du cerveau, comme les gliomesgliomes ou le redoutable glioblastome qui conduit à une espérance de vieespérance de vie limitée.
