Le procédé de fluorescence 5-ALA est utilisé à l'Inselspital pour rendre visibles les cellules tumorales malignes pendant une opération. Les tumeurs malignes se développent de manière invasive et infiltrante, de sorte que le chirurgien ne peut souvent pas distinguer les bords de la tumeur des tissus cérébraux sains environnants. Lors de l'utilisation de l'acide 5-aminolévulinique ou 5-ALA, un produit métabolique de la cellule tumorale est rendu fluorescent par une lumière bleue spéciale. Les cellules tumorales invisibles à l'œil nu peuvent être détectées et éliminées sous cette lumière.
Comment les cellules tumorales malignes peuvent-elles être rendues visibles?
Un élément important de la chirurgie tumorale moderne est l'administration d'acide 5-aminolévulinique (en abrégé 5-ALA ou Gliolan®), qui est désormais utilisée de manière routinière. Le 5-ALA est un acide aminé (endogène) produit par l'organisme, présent sous forme de métabolite dans le métabolisme de l'hémoglobine humaine, où il est transformé en protoporphyrine IX. Si l'on éclaire la protoporphyrine IX avec une lumière bleue spéciale, cela provoque un signal de fluorescence rouge.
C'est ici qu'intervient la méthode d'imagerie par fluorescence 5-ALA : Les cellules tumorales ont un métabolisme différent de celui des cellules normales du cerveau et ne peuvent pas traiter entièrement certains acides aminés en raison d'un défaut enzymatique. Cela entraîne une accumulation de protoporphyrine IX dans les cellules tumorales *. Pendant l'opération, un filtre spécial permet d'émettre un signal lumineux d'une longueur d'onde de 440 nm à partir du microscope opératoire, ce qui rend la protoporphyrine IX accumulée dans les cellules tumorales fluorescente en rouge. Cela permet de distinguer clairement le tissu tumoral du tissu cérébral sain environnant et de l'enlever ensuite par voie chirurgicale. Ce procédé permet donc de maximiser l'étendue de la résection et d'améliorer le résultat de l'opération *, *.
Ce procédé est utilisé depuis longtemps dans d'autres spécialités médicales telles que l'urologie, l'ophtalmologie et la dermatologie. Désormais, elle s'est peu à peu imposée comme standard dans la chirurgie des tumeurs cérébrales malignest *.
Le signal fluorescent observé en peropératoire peut être rougeâtre ou plutôt rose. Une étude prospective visant à vérifier l'efficacité de la méthodologie a été menée sur 52 patients atteints de glioblastome. L'étude a montré une corrélation entre le signal rouge et un tissu tumoral prononcé, dont l'histopathologie montrait déjà des néovaisseaux (néovascularisation). En revanche, le signal fluorescent rose a pu être observé en particulier dans la zone de transition entre le tissu tumoral et le tissu cérébral normal *.
Utilité de la fluorescence 5-ALA pour la chirurgie et le pronostic du glioblastome
Le bénéfice clinique de l'utilisation de 5-ALA en neurochirurgie a été démontré dans une étude randomisée contrôlée en 2006 *. Cette étude pionnière a montré que l'administration de 5-ALA permettait d'obtenir un taux nettement plus élevé de résections complètes de tumeurs. Elle a également confirmé l'efficacité du traitement chirurgical : si la tumeur a pu être entièrement enlevée, c'est-à-dire si aucun résidu tumoral n'était détectable à l'imagerie par résonance magnétique (IRM) le lendemain de l'opération, la durée moyenne de survie s'est significativement allongée.
Chez quels patients utilise-t-on le 5-ALA?
Le 5-ALA est utilisé de manière standard chez les patients chez qui l'on soupçonne un gliome de haut grade (glioblastome, astrocytome). L'accumulation pathologique de 5-ALA ne se limite toutefois pas aux gliomes de haut grade, mais peut également se produire par exemple dans les métastases ou les méningiomes. Les données probantes de la littérature actuelle ne montrent toutefois un bénéfice clinique évident que pour les gliomes de haut grade *. C'est pourquoi l'application de 5-ALA dans d'autres maladies tumorales n'est réalisée que dans des cas particuliers.
En fonction de la localisation de la tumeur, nous combinons la fluorescence 5-ALA avec des méthodes électrophysiologiques pour la surveillance fonctionnelle peropératoire, afin d'obtenir une résection tumorale aussi radicale que possible tout en garantissant une sécurité maximale pour le patient.
Dans l'une de nos études, nous avons pu montrer que le 5-ALA permettait d'enlever plus de tissu tumoral que ce que l'on pouvait voir sur une image IRM avant l'opération. Cela signifie que le 5-ALA est plus sensible à la visualisation des cellules tumorales que l'IRM. C'est pourquoi l'utilisation systématique de 5-ALA permet d'obtenir une résection plus radicale des gliomes de haut grade *.
Quels sont les effets secondaires de l'utilisation de 5-ALA?
En 2007, le 5-ALA a reçu l'autorisation de l'Agence européenne des médicaments (EMA) sous le nom commercial Gliolan® pour une utilisation peropératoire dans les gliomes malins.
Les effets secondaires relativement fréquents après l'utilisation de 5-ALA sont des modifications de la formule sanguine en laboratoire, telles que l'anémie, la thrombocytopénie ou la leucocytose, ainsi que l'augmentation des enzymes hépatiques.
Chez les patients souffrant d'un déficit enzymatique dans le métabolisme de la porphyrine (porphyrie), on renonce à utiliser le 5-ALA. De même, l'utilisation du 5-ALA est contre-indiquée pendant la grossesse.
Le 5-ALA est considéré comme une substance potentiellement phototoxique. Cela signifie que les patients ne doivent pas être exposés à des sources de lumière intense pendant 24 heures après la prise. Il s'agit par exemple de la lumière directe du soleil, d'un éclairage intérieur clair et intense, mais aussi de l'éclairage de la salle d'opération. L'administration simultanée d'autres substances potentiellement phototoxiques (par ex. tétracyclines, sulfonamides, fluoroquinolones, extraits d'hypéricine) doit être évitée.
-
Hefti M, von Campe G, Moschopulos M, Siegner A, Looser H, Landolt H. 5-aminolevulinic acid induced protoporphyrin IX fluorescence in high-grade glioma surgery: a one-year experience at a single institutuion. Swiss Med Wkly. 22. März 2008;138(11–12):180–5.
-
Hadjipanayis CG, Widhalm G, Stummer W. What is the Surgical Benefit of Utilizing 5-ALA for Fluorescence-Guided Surgery of Malignant Gliomas? Neurosurgery. November 2015;77(5):663–73.
-
Stummer W, Reulen H-J, Meinel T, Pichlmeier U, Schumacher W, Tonn J-C, et. al. Extent of resection and survival in glioblastoma multiforme: identification of and adjustment for bias. Neurosurgery. März 2008;62(3):564–76;
-
Stummer W, Pichlmeier U, Meinel T, Wiestler OD, Zanella F, Reulen H-J, et. al. Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: a randomised controlled multicentre phase III trial. Lancet Oncol. Mai 2006;7(5):392–401.
-
Stummer W, Novotny A, Stepp H, Goetz C, Bise K, Reulen HJ. Fluorescence-guided resection of glioblastoma multiforme by using 5-aminolevulinic acid-induced porphyrins: a prospective study in 52 consecutive patients. J Neurosurg. Dezember 2000;93(6):1003–13.
-
Ferraro N, Barbarite E, Albert TR, Berchmans E, Shah AH, Bregy A, et. al. The role of 5-aminolevulinic acid in brain tumor surgery: a systematic review. Neurosurg Rev. Oktober 2016;39(4):545–55.
-
Schucht P, Knittel S, Slotboom J, Seidel K, Murek M, Jilch A, et. al. 5-ALA complete resections go beyond MR contrast enhancement: shift corrected volumetric analysis of the extent of resection in surgery for glioblastoma. Acta Neurochir (Wien). Februar 2014;156(2):305–12;