À la découverte des laboratoires du CHUV - épisode 8

L’Institut universitaire de pathologie

Actifs dans les coulisses, les laboratoires du CHUV jouent un rôle primordial dans la prise en charge des patient-e-s. Dans ce huitième épisode, nous partons à la découverte des laboratoires de l’Institut universitaire de pathologie avec la Pre Laurence de Leval, cheffe de service. Interview.

Pre Laurence de Leval, pouvez-vous nous rappeler dans un premier temps ce qu’est la pathologie, en tant que discipline médicale, et quel rôle elle joue dans le parcours de soins des patients ?

La pathologie est une discipline médicale à la fois fondamentale et clinique. Au sens strict, nous analysons des tissus, c'est-à-dire des biopsies ou des pièces opératoires, ainsi que des cellules – on parle respectivement d’examens histologiques ou cytologiques -, afin de poser un diagnostic aussi précis que possible à partir des lésions observées au microscope. Aujourd’hui, dans de nombreuses situations, nous complétons cette analyse par des techniques plus pointues, notamment en immunohistochimie et en biologie moléculaire, afin de préciser encore mieux le diagnostic et d’apporter des éléments supplémentaires pour la prise en charge thérapeutique.

Dans le parcours de soins, notre rôle est clé en oncologie, puisque, dans la grande majorité des cas, un cancer est diagnostiqué sur la base d’un prélèvement tumoral analysé par un-e pathologiste. Nous intervenons aussi dans certaines maladies inflammatoires ou auto-immunes. Au-delà du diagnostic, nous apportons des éléments utiles pour orienter la prise en charge, en lien étroit avec les équipes cliniques. Enfin, la pathologie s’inscrit souvent dans le temps avec des prélèvements successifs qui peuvent nécessiter des comparaisons. D’où l’importance de l’archivage des lames, des blocs et de la documentation précise du dossier de chaque patient.

Réception de l’institut de pathologie : en moyenne 170 prélèvements tissulaires sont réceptionnés et enregistrés quotidiennement.
Certains tissus arrivent à l’état frais. Ils nécessiteront, dans un second temps, une fixation en formol, afin de préserver la morphologie et l’intégrité cellulaire, en vue des analyses à réaliser.
Examen macroscopique: contrairement aux biopsies, les pièces opératoires passent par une étape d’observation macroscopique (à l’œil nu), élément clé de l’analyse anatomo-pathologique. Le ou la pathologiste examine et décrit précisément l’organe et ses anomalies (taille, couleur, aspect, consistance), photographie la pièce, puis repère, sélectionne et découpe les zones d’intérêt pour l’analyse microscopique.
Selon la situation, un marquage à l’encre permet de repérer précisément les marges chirurgicales de la pièce.
La macroscopie des petites biopsies est réalisée par des TAB qui répertorient les prélèvements reçus (taille, nombre) et les positionnent dans des cassettes histologiques qui seront traitées dans des automates à déshydratation, pour permettre ensuite l’inclusion en blocs de paraffine.
Mise en cassette: les prélèvements sélectionnés sont placés dans des cassettes identifiées par code-barres, afin d’assurer la traçabilité de chaque fragment tout au long du circuit d’analyse.
Laboratoire de cytopathologie: préparation automatisée de lames à partir d’échantillons liquides, notamment pour les frottis cervico-utérins ou certains prélèvements urinaires.

« Dans la grande majorité des cas, un cancer est diagnostiqué sur la base d’un prélèvement tumoral analysé par un-e pathologiste. »

Comment sont organisés vos laboratoires ? 

Sur le plan organisationnel, nos laboratoires sont structurés en trois grands secteurs. Le premier regroupe la pathologie chirurgicale (histopathologie), qui prend en charge les échantillons tissulaires, fixés au formol ou à l’état frais. Après réception et enregistrement, la macroscopie permet d’examiner les pièces, d’identifier les zones d’intérêt et de réaliser des prélèvements ciblés représentatifs des lésions. Les échantillons sont ensuite pris en charge en histologie jusqu’à la production de lames, colorées puis numérisées avant lecture par les pathologistes. L’Institut de pathologie pratique également des autopsies dites « médicales », réalisées dans des contextes de décès non suspects. Elles permettent notamment de préciser la cause d’un décès inexpliqué, d’évaluer d’éventuelles complications liées à un traitement, ou encore d’identifier des malformations, des lésions ou certaines causes de décès in utero et périnataux.

Le deuxième secteur est la cytopathologie, dédiée aux prélèvements cellulaires. Selon le type de prélèvement, les traitements varient, mais l’objectif reste le même, produire des lames interprétables.

Enfin, la pathologie moléculaire intervient en deuxième ligne pour des analyses complémentaires, avec trois laboratoires principaux, immunohistochimie, FISH et biologie moléculaire. À noter que nous disposons aussi d’un microscope électronique, indispensable pour certaines indications très spécialisées, notamment l’analyse des biopsies rénales.

Laboratoire FISH: dans ce laboratoire, les coupes ou cellules sont bybridées avec des sondes oligonucléotidiques fluorescentes complémentaires à des séquences d’ADN.
Les signaux fluorescents sont observés au microscope à épifluorescence; cette technique fournit des données à la fois spatiales et quantitatives sur les séquences génétiques ciblées, ce qui en fait un outil puissant pour détecter des réarrangements ou des anomalies numériques des chromosomes.
Microscopie électronique: l'ultracut (ou ultramicrotome) est un instrument essentiel dans la préparation d'échantillons pour la microscopie électronique.
L'ultracut utilise un couteau en diamant pour réaliser des coupes semi-fines (0,5 à 1 µm), pour l'observation en microscopie optique, et fines (ultrafines, 60 et 100 nm) pour l’observation de l’ultrastucture en microscopie électronique.
Le laboratoire de biologie moléculaire réalise des analyses partant des acides nucléiques (ADN ou ARN) extraits des échantillons histologiques ou cytologiques.
Avant le séquençage, les zones les plus riches en cellules tumorales sont sélectionnées sur des coupes de tissus fixés au formol et inclus en paraffine. Cette étape permet d’augmenter la proportion d’ADN tumoral dans l’échantillon et d’améliorer la détection d’éventuelles anomalies génétiques.

Au-delà des laboratoires de l’Institut, vous intervenez aussi au plus près du bloc opératoire. Comment fonctionne cette antenne ?

Nous avons une antenne rattachée à la pathologie chirurgicale, située près du bloc opératoire, dédiée aux examens extemporanés. Elle permet de prendre en charge des prélèvements frais pendant l’intervention. Concrètement, le tissu est congelé très rapidement, puis coupé pour obtenir des lames analysables en un délai court, afin de donner une orientation et aider le ou la chirurgien-ne à ajuster sa stratégie opératoire. Environ 350 à 400 interventions par an bénéficient de ce service. La proximité facilite aussi les échanges en direct avec l’équipe chirurgicale pendant l’intervention.

Antenne d’examens extemporanés de l’Institut de Pathologie, située à proximité des blocs opératoires du CHUV.
Délais de traitement accélérés : grâce à des techniques adaptées, les équipes peuvent fournir un résultat histologique préliminaire au bloc opératoire en 20 à 30 minutes, qui va conditionner la suite de l’intervention chirurgicale.
Lors d’un examen extemporané, le TAB réalise une coupe congelée au cryostat, un microtome logé dans une enceinte réfrigérée.
Lecture de la coupe au microscope par la pathologiste, afin de déterminer ici la nature tumorale ou non de l’échantillon prélevé durant l’intervention chirurgicale.
Le sas de transmission est relié directement au couloir du bloc opératoire et permet ainsi le transfert rapide de prélèvements frais pendant l’intervention chirurgicale.

« Nous traitons plus de 30'000 dossiers par an, ce qui représente sur le plan technique environ 120'000 blocs de paraffine et 380'000 lames. »

Quel est votre volume d’activité ?

Pour donner un ordre de grandeur, nous traitons plus de 22’000 dossiers par an en histologie et plus de 12’000 en cytologie. Sur le plan technique, cela représente environ 120’000 blocs de paraffine, 380’000 lames, plus de 25’000 colorations spéciales et environ 70’000 immunohistochimies chaque année. La majorité de cette activité concerne le CHUV, avec environ 15% provenant de l’extérieur, notamment pour des analyses spécialisées ou des sollicitations de second avis.

Et combien de collaboratrices et collaborateurs sont mobilisés pour répondre à cette demande ?

Au total, près d’une centaine de personnes travaillent au sein de l’Institut. Nous comptons des médecins pathologistes et en formation, des scientifiques biologistes ou bioinformaticien-nes, des technicien-nes en analyses biomédicales et d’autres technicien-nes de laboratoire, préparateur-trices, sans oublier le personnel administratif.

Un institut, des métiers, en cinq portraits : Mme Hélicia GOUBIN, TAB Cheffe d’Unité
Mme Simona STOYKOVA, médecin assistante
Mr Léonarnt POURIKI, aide médico-technique
Dre sc. Nathalie PIAZZON, PhD Responsable opérationnelle des laboratoires
Dre Carole GENGLER, médecin pathologiste responsable pour la pathologie foeto-placentaire et pédiatrique, et la néphropathologie

Lors de notre visite, nous avons remarqué la présence active des médecins pathologistes dans les laboratoires. Quelle est l’importance de cette collaboration au quotidien ?

Elle est essentielle, parce qu’une partie du travail relève directement de l’activité médicale. Pour les prélèvements volumineux, nous passons par une étape de macroscopie et de dissection pour caractériser les lésions en rapport avec des repères anatomiques, et sélectionner les zones pertinentes à analyser. C’est un travail réalisé au quotidien dans les laboratoires, par les médecins assistant-es, sous la supervision des médecins cadres ou des chefs de clinique. Les pathologistes ne sont donc pas seulement destinataires des lames produites, ils sont aussi acteurs à part entière de l’activité du laboratoire.

Et du côté des TAB,  nous avons observé des gestes très spécifiques, que nous n’avions pas vus dans d’autres laboratoires.

Les TAB en pathologie développent un profil très spécifique, qui se construit au contact de la spécialité. En histologie, ils prennent en charge des prélèvements parfois minuscules. Ils doivent orienter correctement les tissus, réaliser des coupes très fines, contrôler la qualité souvent au microscope, et travailler avec une grande précision, tout en évitant toute contamination d’un cas à l’autre et en préservant au maximum ce matériel précieux.

Cette spécialisation se fait surtout en cours d’emploi, avec une courbe d’apprentissage encadrée. La mise au point de nouvelles analyses, notamment les immunomarquages avec de nouveaux anticorps, se fait en collaboration étroite avec les médecins et les scientifiques. En cytopathologie, la préparation des échantillons est généralement moins complexe, mais les technicien-nes sont souvent davantage impliqué-es dans le screening et l’observation microscopique des lames.

Enrobage des tissus: étape cruciale en histologie consistant à inclure en paraffine un échantillon après déshydratation et imprégnation, pour former un bloc solide.
Le prélèvement histologique est appliqué au fond d’un moule dans lequel est coulée de la paraffine chaude (56° à 60°C). Sa cassette d’identification est posée dessus et l’ensemble est refroidi immédiatement sur une platine réfrigérante (pour durcir la paraffine). Après démoulage, on obtient le bloc « Formalin-Fixed Paraffin-Embedded » (FFPE). En moyenne, environ 520 blocs FFPE sont produits chaque jour au laboratoire.
Coupe au microtome: à partir du bloc de paraffine, la technicienne en analyses biomédicales réalise des coupes extrêmement fines, entre 2 et 9 micromètres, à l’aide d’un instrument appelé microtome.
Cette étape technique, qui demande précision et expérience, permet de préparer les lames destinées à l’observation au microscope. La qualité de la coupe est essentielle et détermine le bon déroulement des techniques ultérieures menant au diagnostic.
Etalement des coupes au bain-marie : les coupes sont étalées dans un bain-marie avant d’être déposées sur une lame de verre. Cette étape permet de redonner à la coupe ses dimensions originales et garantir qu'elle soit complètement plate.
Ces lames « blanches » passent ensuite par une étape de coloration, réalisée en automate ou manuellement selon les indications, afin de révéler la structure des tissus, la morphologie cellulaire et, dans des contextes particuliers, d’éventuels composants tissulaires spécifiques ou des micro-organismes.
En cytopathologie, les technicien-nes sont impliqué-es dans le screening et l’observation microscopique des échantillons pour identifier des cellules anormales.

Aujourd’hui, toutes les lames produites dans vos laboratoires sont numérisées. Quel impact cette digitalisation a-t-elle sur le travail des pathologistes ?

Depuis 2022, notre Institut a pris le pas de la transformation digitale, et depuis plus d’une année environ, la numérisation de l’ensemble des lames histologiques est systématique. Cette transition représente un changement de pratique assorti de multiples avantages.  Une lame numérique se conserve durablement, se consulte à distance, se partage plus facilement entre nous ou avec des experts externes si nécessaire et permet certaines mesures plus précises. Surtout, c’est le socle du développement de la pathologie computationnelle et des outils d’aide au diagnostic et un support précieux pour l’enseignement.

Il y a aussi des contraintes. La numérisation ajoute une étape au flux de travail avec un léger impact sur les délais, et elle dépend d’équipements supplémentaires, avec leurs aléas. Enfin, certaines situations gardent un avantage au microscope, notamment en cytologie où l’observation en profondeur est importante. Pour le moment, nous travaillons donc encore avec les deux approches.

« La pathologie digitale ouvre de nouvelles possibilités en matière de partage, d’analyse, d’aide au diagnostic et d’enseignement. »

Comment vos résultats sont-ils transmis aux médecins prescripteurs ?

Les résultats sont transmis par l’intermédiaire d’un compte rendu anatomopathologique rédigé par un-e pathologiste et intégré au dossier du patient. Notre rapport est un document très structuré qui reprend les informations cliniques, une description précise du matériel reçu et analysé, un résumé des observations microscopiques et la conclusion diagnostique. En cas d’examen extemporané, une information provisoire peut être communiquée rapidement, parfois oralement, avant le rapport final.

La pathologie digitale consiste en la numérisation des lames physiques à l’aide d’un scanner (illsutré ici) qui génère des images à haute résolution (lames virtuelles) ensuite visualisées sur écran.
La numérisation a pour avantage de faciliter l’accès aux lames, la comparaison et le partage d’avis à distance, tout en ouvrant la voie à la pathologie computationnelle, avec le développement d’outils d’intelligence artificielle.
L’observation au microscope permet d’identifier des anomalies clés pour le diagnostic. Ici, des cellules tumorales sont visibles autour d’un nerf.
Coupe d’une pièce opératoire montrant la tumeur à gauche de l’image. À droite, le bord de résection, repéré par l’encre jaune, n’est pas atteint, ce qui montre ici que la tumeur a été complètement retirée sur cette zone.
Biopsie à l’aiguille d’une tumeur neuroendocrine. À droite, l’immunohistochimie met en évidence l’expression de CD56, un marqueur utile pour caractériser ce type de tumeur.
À gauche, coloration de Giemsa d’un lymphome de Burkitt. À droite, le marquage de presque tous les noyaux par Ki67, un marqueur de prolifération cellulaire, montre qu’il s’agit d’une tumeur à croissance très rapide.
Cette image montre un amas de cellules tumorales dans un liquide pleural. Leur identification en cytologie peut permettre de diagnostiquer un cancer pulmonaire.
Analyse FISH: les signaux fluorescents révèlent ici un réarrangement du gène MYC, une anomalie génétique observée dans certains cancers.

Et une fois les résultats transmis, que deviennent les blocs, les lames et les échantillons ?

L’ensemble des lames et des blocs sont archivés. Il y a d’abord des obligations réglementaires, avec une conservation sur plusieurs décennies, environ 20 à 25 ans pour les adultes et davantage pour les enfants. Mais au fond, c’est surtout essentiel sur le plan médical, parce qu’un-e patient-e peut présenter une récidive, nécessiter une relecture. Des nouvelles questions peuvent aussi se poser ou une nouvelle possibilité d’investigation se développer et être utile pour le patient concerné ou pour sa famille.

Les blocs sont particulièrement précieux, parce qu’ils permettent de repartir du tissu, alors que les lames peuvent s’altérer avec le temps. À l’Institut, nos archives remontent aujourd’hui jusqu’à 1993, soit plus de 30 ans. Cela exige une organisation rigoureuse. En effet, avec plus de 3 millions de blocs conservés, c’est simple, un bloc mal rangé peut devenir un bloc perdu. 

Archives: après analyse, les lames et les blocs sont archivés et conservés pendant 30 ans dans les sous-sols de l’Institut, à température ambiante. L’accès à ces archives est strictement réservé à un personnel autorisé.
Tiroir de lames: au-delà des obligations réglementaires, la conservation est essentielle sur le plan médical, que ce soit pour documenter une récidive, comparer avec des examens antérieurs, ou reprendre certaines analyses sur des matériels plus anciens, à la lumière de nouvelles connaissances scientifiques.
Compactus de blocs histologiques: au total, plus de 3 millions de blocs sont conservés, avec des archives qui remontent jusqu’à 1993.

« L’archivage ne répond pas seulement à une obligation réglementaire, il est aussi essentiel sur le plan médical. »

En tant qu’institut universitaire, vous êtes également très actifs dans le domaine de la recherche. Quels sont vos principaux axes d’investigation ?

Notre recherche est très ancrée dans la spécialité, avec les tissus comme point de départ. Elle est d’abord thématique, menée par des pathologistes spécialistes de différents organes ou de certaines maladies spécifiques, avec la finalité de mieux comprendre les mécanismes en jeu, d’améliorer le diagnostic et d’identifier des biomarqueurs. Nous développons aussi une recherche plus transversale, orientée méthodes, autour de la biologie spatiale et de la pathologie digitale, avec une forte dimension de données et des collaborations, notamment avec la Data Science. Enfin, nous sommes impliqués en support des études cliniques interventionnelles qui nécessitent des procédures spécifiques de prise en charge des échantillons, et une unité dédiée.

Quels sont les projets de développement prioritaires pour l’Institut universitaire de pathologie pour ces prochaines années ?

La médecine évolue vers davantage de précision, avec des analyses plus complexes et une quantité de données en forte augmentation. Cela implique d’adapter nos pratiques, nos technologies et nos systèmes d’information, notamment avec un LIMS encore mieux adapté à l’évolution de la pratique. L’objectif, au final, est une pathologie plus digitale et plus intégrée, en lien avec l’imagerie, les autres laboratoires et la clinique.

COMET™ est une plateforme de coloration et d'imagerie automatisée hautement multiplexée qui offre un moyen unique de visualiser simultanément des dizaines de protéines ou marqueurs biologiques sur une seule coupe de tissu en préservant leurs caractéristiques architecturales. Elle surpasse l'immunohistochimie classique (IHC) en offrant une caractérisation spatiale multidimensionnelle des cellules, cruciale pour la recherche sur le cancer et l'immunologie.
Plateforme COMET™: cet instrument soutient des programmes de recherche en pathologie, en collaboration avec différentes disciplines y compris l’analyse de lésions tissulaires liées aux effets secondaires d’immunothérapies.
Analyse réalisée dans le cadre du programme de recherche MOSAIC. Ce projet, soutenu par l'entreprise Owkin, a réuni plusieurs institutions académiques pour constituer un vaste ensemble de données en omique spatiale à partir de milliers d’échantillons tumoraux. Au CHUV, il associe l’Institut de pathologie, le Centre de la science des données biomédicales et le Département d’oncologie clinique.

Et plus largement, comment imaginez-vous la pathologie de demain au CHUV ?

La base de notre discipline reste l’analyse d’une coupe par le ou la pathologiste. Elle va évoluer, être de plus en plus assistée par des outils numériques et des algorithmes, mais elle restera le socle de notre évaluation. Et l’autre point, très important, c’est l’intégration clinique. Sans le contexte clinique et l’histoire du patient, la signification de telle ou telle lésion peut être difficile à interpréter.

« La pathologie restera fondée sur l’expertise du ou de la pathologiste, même si elle sera de plus en plus assistée par des outils numériques et des algorithmes. »

Pour conclure, s’il y avait un message que vous souhaiteriez transmettre aux équipes cliniques et aux patient-e-s à propos de votre discipline, lequel serait-ce ?

La pathologie est une discipline clinique à part entière et au service direct des patient-e-s, elle ne peut s’exercer pleinement que dans un dialogue étroit avec les médecins soignants. C’est cette mise en perspective qui fait la force de notre discipline.

 

Propos recueillis par Franco Genovese

Photos: © CHUV/Gilles Weber

 Dernière mise à jour le 23/04/2026 à 13:44