Des agents de contraste high-tech pour l’imagerie biomédicale

Diagnostiquer et évaluer l'efficacité des traitements grâce à l'imagerie médicale

L’imagerie biomédicale permet le diagnostic et le suivi non invasif des tumeurs ainsi que l’évaluation de l’efficacité des traitements. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une des techniques les plus couramment utilisées pour le diagnostic et le suivi, tandis que l’utilisation de la spectrométrie de fluorescence proche infrarouge (NIRF) peropératoire ne cesse de progresser. La première fournit des informations anatomiques, fonctionnelles et métaboliques, et requiert souvent l’utilisation d’agents de contraste à base de gadolinium (Gd3+) afin d’améliorer le contraste entre tumeurs et tissus environnants. L’imagerie par fluorescence, avec une haute sensibilité, mais une pénétration tissulaire plus limitée, est de plus en plus utilisée au bloc opératoire pour guider la chirurgie. Sa mise en œuvre nécessite l’utilisation de colorants spécifiques proche infrarouge (NIRF) .

Accroître la sensibilité et la spécificité des mesures

Coupler ces deux techniques devrait permettre d’accroître la sensibilité et la spécificité des mesures. Pour réaliser cela, des scientifiques du Centre interdisciplinaire de nanoscience de Marseille et du Centre de résonance magnétique biologique et médicale ont imaginé des nanosystèmes susceptibles d’être à la fois agents de contraste pour l’IRM et colorants pour la NIRF. Ils ont choisi des dendrimères amphiphiles, molécules dont la forme ressemble à celle d'un arbre dont les multiples terminaisons sont susceptibles de fixer des ions Gd3+.  Dans le cœur de nanoparticules assemblées de ces dendrimères, ils ont ensuite encapsulé un colorant NIRF spécifique qui leur a permis de combiner mesures IRM et NIRF. Ils ont ainsi obtenu des images dites « bimodales » d’excellente qualité d’une tumeur pancréatique.

Obtenir un contraste et une intensité de signal deux fois élevé 

Ces dendrimères ont montré une amélioration du contraste, deux fois plus élevé dans les tumeurs que dans les muscles sains adjacents, et une augmentation d’un facteur deux de l’intensité des signaux de fluorescence. De plus, ces systèmes se sont montrés efficaces, même à des concentrations de Gd3+ correspondant au 1/10 de la dose clinique standard, ce qui pourrait prévenir d’éventuels risques de toxicité liée au Gd3+.

Ces nanosystèmes à base de dendrimères, décrits dans la revue Advanced Materials, offrent une plateforme nanotechnologique prometteuse pour l’élaboration de sondes d’imagerie multimodales à vocation biomédicale.