XPulse : une innovation scientifique pour lutter contre le cancer du sein

Le projet X-PULSE réunit depuis sept ans le CELIA, le centre technologique optique et lasers ALPhANOV, les industriels Amplitude et Imagine Optic et le centre de lutte contre le cancer Institut Bergonié. Financé par la région Nouvelle-Aquitaine et le FEDER, XPulse a pour ambition d’améliorer la détection des cancers du sein en faisant évoluer la mammographie, et plus particulièrement la technique d’imagerie et le type de rayons X qui rendent cet examen de radiographie possible. 

Repenser la mammographie actuelle

Aujourd’hui, la mammographie classique est une technique très efficace1 pour détecter et suivre l’évolution du cancer du sein. Cependant, elle utilise des rayons X qui sont un type de rayonnement dits ionisants, partiellement absorbés par le corps, susceptibles d’endommager l’ADN dans les cellules notamment. Lors de l’examen, ces rayons, émis par un tube à rayons X, traversent le sein puis sont capturés par un détecteur. A travers la mesure de l’absorption des rayons, on peut visualiser la structure interne du tissu mammaire en 2D et en déceler les anomalies, telles que les microcalcifications ou les nodules, symptomatiques du cancer. Pour obtenir une image nette, l'examen exige une compression du sein souvent inconfortable pour les patientes. De plus, les médecins font parfois face à des « faux positifs », qui peuvent générer des examens invasifs inutiles, ou à des « faux négatifs » qui retardent le diagnostic.

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  https://www.santepubliquefrance.fr/cancers/cancer-du-sein/taux-de-participation-au-programme-de-depistage-organise-du-cancer-du-sein-en-2025-et-evolution

Les équipes d’XPulse travaillent à une alternative innovante, qui réduirait l’inconfort des patientes tout en améliorant la qualité des images. Contrairement à la méthode traditionnelle qui mesure l’absorption des photons émis par un simple tube à rayons X, cette nouvelle approche utilise des rayons X générés en focalisant une impulsion laser intense sur une bande de métal. On mesure alors la déviation des rayons produite par la traversée des tissus. Avec cette méthode, les rayons ne sont pas absorbés par le corps, réduisant de ce fait la problématique de radiotoxicité précédemment évoquée.

Romain Goudet, chercheur CNRS au CELIA l'explique par une image très simple :« La réfraction, c’est comme lorsque l'on regarde sa main dans l’eau : on a l'impression de la voir déviée. Le changement de milieu dévie les rayons lumineux. Là, c'est la même chose. La tumeur ayant une densité différente de la chair, elle dévie différemment les rayons X ».

Allier science et ingénierie pour la santé de demain

La technique de mammographie développée dans le projet XPulse, exploitant des capteurs de pointe, ouvre la voie à des images plus précises. En faisant tourner la source et le détecteur autour du sein, les scientifiques obtiennent une image en trois dimensions sans nécessiter de compression. Des essais impressionnants ont été réalisés avec le prototype développé par ALPhANOV sur des objets du quotidien, comme l’explique le chercheur : « Nous avons testé la tomographie utilisant une source X par laser sur une noix et un piment. Ce sont des éléments qui contiennent des formes et grâce à cette technique d’imagerie, sans les ouvrir, on observe toutes ces formes un peu biscornues se dessiner clairement ».

Vers de nouveaux usages scientifiques et médicaux ?

Les avancées physiques obtenues par les scientifiques participent également au développement d’autres projets et techniques, en cristallographie par exemple.

Si cette nouvelle technique de mammographie n’a pas encore été testée cliniquement, un prototype de la machine développé par les scientifiques et les ingénieurs est néanmoins en place à l’Institut de Bio-imagerie du CHU Pellegrin de Bordeaux depuis 2021 pour évaluer la qualité des images et le contrôle des doses de rayonnement. 

Ces travaux ont également donné naissance à la start-up XIMED, qui exploite des technologies développées au cours du projet XPulse pour proposer des outils de diagnostic précoces de cancer du sein, avec l’ambition de les déployer en milieu hospitalier.

Chaque année, Octobre Rose est l’occasion d’une sensibilisation nationale au cancer du sein, pour encourager le dépistage et lever des fonds pour la recherche. Pour plus d’informations : https://www.ligue-cancer.net/octobre-rose