Cancers du sein : l’imagerie ultrasonore, une méthode révolutionnaire pour mieux les caractériser ?

Niché au cœur de PariSanté Campus, l’Institut Physique pour la Médecine est un centre de recherche scientifique d’excellence dédié au développement de technologies d’imagerie non invasives appliquées à la santé humaine, et placé sous la tutelle conjointe de l’Inserm, du CNRS, et de l’École Supérieure de Physique et Chimie Industrielle de Paris (ESPCI Paris-PSL). Parmi ces nombreux experts, scientifiques, médecins et ingénieurs, Béatrice Berthon, chargée de recherche à l’Inserm, s’applique à concevoir des outils d’imagerie ultrasonore inédits pour mieux étudier les tumeurs du sein. À la croisée entre physique et médecine, ses travaux visent à améliorer le diagnostic et le suivi de ces cancers sans recourir à des gestes invasifs chez les patientes.

Paris-IDF Centre Est
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Chercheuse, c’était une évidence pour vous ?

Béatrice Berthon : J’ai grandi dans un environnement très marqué par la recherche : mes parents étaient eux-mêmes chercheurs, et j’ai toujours été fascinée par leur passion. Ils pouvaient passer des soirées entières à parler avec enthousiasme de leur travail ou de physique en général ! J’ai longtemps hésité à m’orienter vers la médecine, mais j’ai compris que ce qui me motivait le plus, c’était le fait de comprendre, de créer, et de relier des concepts… 

Je me suis ainsi dirigée vers des études en physique. Par la suite, lors de mon doctorat à l’Université de Cardiff au Pays de Galles, j’ai eu l’occasion de travailler avec des médecins spécialistes de radiothérapie, des rencontres exceptionnelles qui m’ont beaucoup marquée. Leur énergie et leur envie d’appliquer mes idées et les outils auxquels je m’intéressais à leur pratique clinique étaient impressionnants. Cela m’a vraiment montré à quel point mon travail pouvait avoir du sens et un impact concret sur la vie des patients !

Aujourd’hui, dans quel domaine se portent vos travaux de recherche ?

B. B. : Je m’attelle à améliorer la prise en charge des cancers du sein grâce à une technique non invasive : l’imagerie par ultrasons ou imagerie dite ultrasonore. C’est une technique qui utilise des ondes sonores à haute fréquence pour produire des images de l’intérieur du corps.

L’objectif de cette technique est de mieux visualiser et caractériser les tumeurs du sein à partir des images échographiques : leur type bien sûr, mais aussi leur stade d’évolution, leur degré d’agressivité ou encore leur potentiel de malignité. 

Aujourd’hui, ce type d’informations très précises ne peut être obtenu qu’à partir d’une biopsie, qui consiste en un prélèvement de chair directement dans la poitrine, un geste invasif et souvent stressant pour les patientes, qui ne donne qu’une vision partielle de la tumeur. À l’inverse, l’approche sur laquelle je travaille vise à donner une vision plus globale de la tumeur et de son environnement proche, en utilisant une approche plus douce.

Que révèlent les ultrasons sur le comportement des tumeurs ?

B. B. : Les images que nous parvenons à obtenir au laboratoire permettent d’acquérir des informations précises sur l’environnement tumoral. Ainsi, avec mes collaborateurs, nous avons récemment découvert un lien existant entre l’organisation des fibres de collagène qui constituent la tumeur, et son agressivité pour la patiente.

Ces fibres de collagène sont comme des fils très résistants qui entourent les cellules et les organes : elles donnent aux tissus leur structure, leur solidité et leur élasticité. Autour d’une tumeur, elles peuvent changer d’organisation structurelle, ce qui va influencer ou refléter son comportement.

Nous avons pu mettre en évidence que la géométrie de l’organisation des faisceaux de fibres autour de la tumeur, soit plutôt enveloppante soit plutôt radiale, est liée à son degré d’agressivité.

Cette méthode a également montré que la mesure de l’élasticité de la tumeur et de son environnement permet d’affiner davantage la caractérisation de son agressivité. En combinant ces différents paramètres, il devient possible de déterminer avec une grande précision le grade d’une tumeur, simplement via l’imagerie !

Quels impacts pourraient avoir ces découvertes sur la pratique médicale ?

B. B. : J’espère que mes travaux aideront non seulement à améliorer le diagnostic précoce des cancers, mais aussi à donner davantage de confort en évitant les biopsies inutiles. Ils pourraient conduire à un diagnostic plus fiable dès l’échographie, sans avoir besoin de prélèvement. Les ultrasons pourraient également suivre l’évolution d’un traitement, l’adapter rapidement en cas d’inefficacité, et offrir un dépistage précoce du cancer du sein.Lauréate d’un appel à projet European Research Council (ERC) en 2024, j’aimerais désormais appliquer cette approche directement aux patients, mais aussi tester des modèles de machine learning capables de prédire certaines caractéristiques des tumeurs directement à partir des images, et ce, en seulement quelques minutes. Enfin, cette approche permettra de réduire largement la dépendance à un opérateur, qui doit être une personne qualifiée et formée pour réaliser des examens ultrasonores classiques et des biopsies, et rendre les analyses plus objectives, reproductibles et automatisées, peu importe le praticien.


Pour aller plus loin, découvrez le portrait illustré de Béatrice Berthon avec Pipette & Bécher, une série illustrée proposée par l’Inserm en partenariat avec Margaux Lhuissier, où elle revient plus en détail sur les grandes étapes de son parcours, de ses premiers pas en laboratoire à son engagement dans la recherche biomédicale.