Progrès significatifs dans l'imagerie du cancer
Une méthode révolutionnaire offre un moyen rapide et rentable d'observer des processus métaboliques anormaux en direct dans le scanner d'imagerie par résonance magnétique
Une équipe de scientifiques du Centre médical universitaire de Fribourg, du Consortium allemand contre le cancer (DKTK) et d'autres sites a réalisé une percée significative dans l'observation en direct des processus métaboliques dans l'organisme à l'aide de l'Imagerie par résonance magnétique (IRM) métabolique. Ils ont mis au point une méthode permettant de modifier les molécules présentes naturellement dans l'organisme de manière abordable, sûre et rapide, en améliorant considérablement leur visibilité dans les IRM. Cette méthode joue un rôle important dans le diagnostic personnalisé du cancer, entre autres applications. Les résultats de leur étude ont été publiés dans la revue "Angewandte Chemie International Edition" le 13 juillet 2023.
Image IRM d'une souris : Le pyruvate hyperpolarisé (bleu) est décomposé en lactate et en alanine. Le temps, la localisation et la concentration du processus peuvent être observés dans l'IRM.
de Maissin et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2023 (CC-BY-NC)
"Nous avons trouvé un moyen de produire des agents de contraste biologiques de manière simple, rapide et sûre, qui rendent même le métabolisme visible. Cela nous permet d'observer le métabolisme du cancer en temps réel, ce qui ouvre des perspectives entièrement nouvelles pour la médecine personnalisée du cancer", explique l'investigateur principal, le Dr Andreas Schmidt, chef du groupe de recherche "Hyperpolarisation et IRM métabolique" au sein du département de physique médicale de la clinique de radiologie du centre médical de l'université de Fribourg, en Allemagne.
Comment fonctionne l'IRM métabolique ?
L'IRM détecte les propriétés magnétiques des molécules. Lors de l'hyperpolarisation, ces propriétés sont considérablement amplifiées pendant un certain temps, ce qui produit un signal beaucoup plus fort que d'habitude. Sur le plan biologique, les molécules se comportent comme avant. Les processus métaboliques peuvent donc être observés de manière non invasive. "De plus, cette approche est sûre, sans radiation et l'IRM métabolique ne prend que quelques minutes. Ces aspects sont particulièrement importants pour les patients qui ont besoin d'examens de suivi réguliers", explique le Dr Stephan Knecht, directeur du développement de l'IRM chez NVivion Imaging Technologies GmbH, qui a participé à l'étude.
Les résultats de l'étude comportent deux étapes importantes
1. Production réussie de pyruvate hautement polarisé dans une solution aqueuse biocompatible. Le pyruvate est une molécule courante dans l'organisme et intervient dans les processus métaboliques centraux. L'équipe a utilisé la méthode innovante SABRE (Signal Amplification By Reversible Exchange) pour améliorer le signal du pyruvate. Ce procédé permet de produire des agents de contraste biologiques très sensibles en quelques minutes, à faible coût et sans modification chimique. Jusqu'à présent, la méthode SABRE n'a pas été suffisamment efficace et il n'a pas été possible de produire des agents de contraste dans des solutions aqueuses d'une pureté suffisante. En revanche, avec la méthode actuellement établie, la production d'agents de contraste prenait environ une heure ou plus et était techniquement très exigeante.
2. Avec les agents de contraste biologiques hautement sensibles mis au point, la conversion du pyruvate en lactate et en alanine a été démontrée avec succès dans un modèle animal. Ces conversions dans le métabolisme énergétique ont déjà été identifiées comme des marqueurs diagnostiques utiles dans des études antérieures.
La collaboration entre les sites partenaires du DKTK (Centre médical - Université de Fribourg et Université de Fribourg, Klinikum rechts der Isar Munich) et les partenaires de Göttingen (Institut Max Planck pour les sciences multidisciplinaires), Kiel (Centre médical universitaire du Schleswig-Holstein), Ulm (NVision Imaging Technologies) et Détroit (Wayne State University) a permis de réaliser ces progrès importants. "Je tiens à exprimer ma gratitude à tous les participants au projet pour leur précieuse collaboration et leur contribution à cette recherche révolutionnaire", conclut M. Schmidt.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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