La Chaire d’excellence portée par Emmanuelle Dubost propose de mettre une nouvelle technique d’imagerie à l’arsenal des médecins : l’imagerie par résonance magnétique (IRM) associée à un gaz – le xénon. Avec un objectif : mieux diagnostiquer, suivre et prédire les affections du cerveau.
Quels sont les enjeux scientifiques posés par la Chaire d’excellence ?
L’imagerie par résonance magnétique (ou IRM) est un outil diagnostique qui a révolutionné la médecine en permettant d’observer l’intérieur du corps humain avec précision. Cette technique stimule, à l’aide d’un champ magnétique, les atomes d’hydrogène présents dans le corps humain – composé à 70% d’eau. Sans effets secondaires, sans danger, sans douleur, elle permet de poser un diagnostic médical grâce à l’obtention d’images contrastées des tissus et des organes. Pour autant, cette technique n’est pas très sensible : certains tissus comprennent une faible densité d’eau, ce qui rend certains événements impossibles à observer, à l’heure actuelle.
C’est le cas notamment des maladies inflammatoires du système nerveux central, comme la sclérose en plaques, les accidents vasculaires cérébraux et la maladie d’Alzheimer, pour lesquelles d’autres techniques d’imagerie sont utilisées – avec, elles-mêmes, leurs propres avantages et leurs propres limites. L’objectif de notre projet est de concevoir un nouvel outil IRM permettant de cibler ces maladies, en se basant sur un gaz qui a déjà fait ses preuves, le xénon.
Pourquoi le xénon ?
Le xénon est un gaz soluble, biodégradable, capable de circuler facilement et librement dans le corps humain, sans provoquer de dommages. Pour être détecté par le champ magnétique de l’IRM, ce gaz doit préalablement être hyperpolarisé grâce à un faisceau laser : l’hyperpolarisation le rendra ainsi fortement aimanté. Cette approche est déjà utilisée, dans certains hôpitaux, pour l’imagerie des poumons : en faisant respirer du xénon hyperpolarisé à un patient, il devient alors possible de suivre très nettement sa trajectoire dans le sang, les bronches et les poumons. Cette technique, prometteuse, n’en est encore qu’à ses débuts. Il s’agit désormais d’utiliser le xénon présent dans le sang pour repérer les phénomènes biologiques du système nerveux central.
Ce projet s’appuie sur les expertises reconnues de trois laboratoires de recherche caennais. Quelles en seront les différentes étapes ?
La Chaire est une reconnaissance du travail engagé jusqu’à présent : ce projet a en effet mûri progressivement au travers de plusieurs expériences post-doctorales et de programmes financés par la Région Normandie et les fonds européens FEDER. Il se développe aujourd’hui dans le cadre de l’Institut Blood and Brain @Caen Normandie (BB@C), un institut de recherche dédié aux interactions sang et cerveau. La Chaire réunit trois laboratoires de recherche en chimie et sciences de la santé, aux compétences complémentaires. C’est le Laboratoire Catalyse et Spectrochimie qui produira le xénon hyperpolarisé – c’est l’un des très rares laboratoires en France dotés du savoir-faire et des équipements nécessaires. Les atomes de xénon hyperpolarisés seront encapsulés dans des molécules hôtes qui, une fois rattachées à un anticorps spécifique, seront capables de cibler le système nerveux central. Cette mise au point sera effectuée au CERMN. Des essais seront ensuite menés in vitro avant de passer à des essais in vivo chez le rongeur au laboratoire PHIND, spécialisé dans les troubles neurologiques. Avec, nous l’espérons, la conception d’un outil diagnostique pour l’imagerie cérébrale… qui pourrait également être applicable à d’autres organes.
Plus d’informations sur le programme de recherche NANOXE sur le site internet du CERMN.
