Effets biologiques induits par la thérapie ultrasonore basse fréquence
Thérapie sonodynamique

Initialement développés dans le cadre diagnostique de l’imagerie, les ultrasons sont de plus en plus envisagés pour des modalités thérapeutiques non invasives. L’utilisation des ultrasons focalisés à haute intensité (HIFU) est maintenant une pratique clinique de routine pour traiter notamment des cancers localisés (notamment cancers de la prostate et hépatiques) et des fibromes utérins par effet hyperthermique. Les ultrasons focalisés sont aussi utilisés pour fractionner mécaniquement des tissus ou des calculs rénaux et biliaires (histotripsie et lithotripsie), pour détruire le cristallin opacifié (cataracte) ou pour traiter les glaucomes par cyclo coagulation.

De nouvelles indications cliniques des HIFU sont en cours de développement, notamment pour traiter des patients atteints de rétrécissement aortique calcifié via une méthode non invasive (technologie Cardiawave en cours de validation clinique) ou pour délivrer des médicaments ciblant le système nerveux central par ouverture transitoire de la barrière hématoencéphalique.

Cependant, un secteur émergent en préclinique – la sonothérapie à basse fréquence – repose sur l’utilisation d’ultrasons de faible intensité couplés à des sonosensibilisateurs à l’origine de nombreux effets induisant un stress cellulaire. Ces effets peuvent être d’ordre physique, comme le cisaillement mécanique de la membrane cellulaire ou des effets hyperthermiques modérés. Ils peuvent aussi être d’ordre chimique via des effets cytotoxiques induits par des espèces activées de l’oxygène produites par la pyrolyse de l’eau ou la sonoluminescence déclenchée par les ultrasons et activée par des sonosensibilisateurs.

Cet article explicite les principes physiques de la sonothérapie ainsi que les paramètres à maîtriser pour induire l’effet ultrasonore pertinent pour activer les mécanismes de stress cellulaire. Il décrit aussi les différentes classes de sonosensibilisateurs organiques ou inorganiques utilisés dans la littérature ainsi que les applications médicales envisagées. Même si, à ce jour, la démonstration clinique de l’intérêt de la sonothérapie reste à réaliser, nous précisons ici le potentiel démontré en préclinique de la sonothérapie et des thérapies la combinant avec d’autres modalités thérapeutiques (chimiothérapie, photo thérapie dynamique, radiothérapie, thérapie génique et immunothérapie).