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Chaque année, plus de 15 millions de coloscopies sont pratiquées aux États-Unis, et dans au moins 20% des cas, les gastro-entérologues finissent par éliminer les excroissances précancéreuses du côlon. L’élimination de ces lésions , appelées polypes, est le meilleur moyen de prévenir le développement du cancer du côlon.

Un gel biocompatible qui forme un coussin durable

Pour réduire le risque de déchirure du côlon au cours de cette procédure, les médecins injectent une solution saline dans l’espace situé au-dessous de la lésion, formant ainsi un «coussin» qui soulève le polype afin qu’il soit plus facile de le retirer en toute sécurité. Cependant, ce coussin ne dure pas longtemps.
Maintenant, des chercheurs du MIT ont mis au point une solution de rechange: une solution qui peut être injectée sous forme de liquide mais qui se transforme en un gel solide une fois qu’elle atteint le tissu, créant ainsi un coussin plus stable et plus durable.
«Cela fait une énorme différence pour le gastro-entérologue qui effectue la procédure, de s’assurer qu’il existe une zone stable qu’il peut ensuite réséquer à l’aide d’outils endoscopiques», déclare Giovanni Traverso, professeur assistant au département de génie mécanique du MIT et gastro-entérologue à Brigham and Women’s Hospital.
Bien que de nombreux polypes du côlon soient inoffensifs, certains peuvent devenir cancéreux s’ils ne sont pas retirés. Les gastro-entérologues effectuent souvent cette procédure lors d’une coloscopie de routine, en utilisant un outil semblable à un lasso pour retenir le tissu avant de le couper. Cette procédure risque de déchirer la muqueuse du côlon, c’est la raison pour laquelle les médecins injectent habituellement une solution saline dans la zone située juste sous la muqueuse, appelée espace sous-muqueux, afin de soulever le polype de la surface du côlon.

Les coussins de solution saline ne durent que quelques minutes

Des lésions complexes peuvent nécessiter 10 à 20 minutes, voire plus, mais le coussin de solution saline ne dure que quelques minutes. Les chercheurs ont essayé de prolonger la durée de vie des coussins en ajoutant des agents épaississants tels que la gélatine et la cellulose, mais il est très difficile de les injecter avec une petite aiguille.
Pour surmonter ce problème, l’équipe du MIT a décidé de créer un gel fluidifiant par cisaillement. Ces matériaux sont des gels semi-solides dans des conditions normales, mais lorsque la force leur est appliquée, leur viscosité diminue et ils s’écoulent plus facilement. Cela signifie que ce matériau peut être facilement injecté à travers une petite aiguille, puis redevenir un gel solide une fois qu’il pénètre dans le tissu du côlon.
Ce gel peut être fabriqué à partir de nombreux types de matériaux. À cette fin, les chercheurs ont opté pour une combinaison de deux matériaux biocompatibles – la laponite, une argile en poudre utilisée dans les cosmétiques et d’autres produits, et l’alginate, un polysaccharide dérivé des algues. «Nous avons choisi ces matériaux parce qu’ils sont biocompatibles et qu’ils nous permettent d’adapter le comportement fluide du gel», explique Pang, un postdoctorant au MIT.
«Si vous injectez la solution saline, puis vous changez d’outil et, lorsque vous êtes prêt, le tissu est à nouveau presque plat. Il devient vraiment difficile de réséquer ces polypes en toute sécurité », explique Traverso. Selon Jay Pasricha, professeur de médecine et de neuroscience à la Johns Hopkins School of Medicine, cette approche pourrait offrir une solution au problème de maintenir les lésions surélevées pendant une ablation chirurgicale. »
«C’est un besoin croissant et non satisfait», déclare Pasricha, qui n’a pas participé à cette recherche. «Au cours de la dernière décennie, nous avons commencé à essayer de réséquer des tumeurs plus complexes du côlon par endoscopie plutôt que par le biais de procédures chirurgicales traditionnelles. Ce serait formidable d’avoir un matériel qui puisse durer tout au long de la procédure. »

Il ne provoque aucun effet secondaire

De plus, en faisant varier la composition des composants de ce gel, les chercheurs peuvent contrôler des caractéristiques telles que la viscosité, qui influe sur la durée de la stabilité du coussin. S’il est conçu pour durer plus longtemps, ce type de gel pourrait être utile pour des applications telles que le rétrécissement du tractus gastro-intestinal, qui pourrait être utilisé pour prévenir le reflux acide ou pour aider à la perte de poids en faisant en sorte que les patients se sentent rassasiés. Il pourrait également être utilisé pour administrer des médicaments dans le tractus intestinal, explique Traverso.
Les chercheurs ont également constaté que ce gel n’avait aucun effet secondaire nocif chez les porcs et qu’ils espéraient pouvoir commencer les essais sur des patients humains d’ici trois à cinq ans. «Nous pensons pouvoir atteindre les patients assez rapidement», déclare Traverso. « Nous sommes vraiment enthousiastes à l’idée d’aller de l’avant. »
Cette recherche a été publiée dans Advanced Science.
Source : MIT
Crédit photo : Pixabay