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RÉSUMÉ
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) permet d'accéder à la structure interne des êtres vivants, de manière non invasive et atraumatique. Pour aller au-delà de la simple structuration de la matière vivante, des molécules aux propriétés très particulières ont été développées, les agents de contraste, qui permettent d'étendre le champ d'action et la spécificité de l'IRM. Ces agents de contraste ont permis d'augmenter le contraste des images IRM, ils sont maintenant destinés à visualiser des événements moléculaires au niveau cellulaire et à permettre une caractérisation physico-chimique des tissus.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jean-François MORFIN : Ingénieur de recherche au sein de l'équipe Complexes métalliques pour applications biomédicales - Centre de Biophysique moléculaire, CNRS, Orléans
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Jean-Claude BELOEIL : Directeur de recherche CNRS émérite - Centre de Biophysique moléculaire, CNRS, Orléans
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Éva TÓTH : Directrice de recherche CNRS - Centre de Biophysique moléculaire, CNRS, Orléans
INTRODUCTION
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est maintenant entrée dans la vie courante, la moindre blessure aux sports d'hiver conduit à passer une IRM. Son caractère atraumatique et non invasif constitue un avantage décisif. La majorité des hôpitaux en sont équipés. L'IRM ne nécessite pas obligatoirement l'utilisation d'agents d'imagerie pour fournir une image structurelle de l'intérieur de l'organisme. Les réglages physiques de l'expérimentation permettent même d'accéder à différents paramètres des tissus (détection de tumeurs, oedèmes…). Ce n'est que si l'on veut aller plus loin dans la spécificité de la détection, qu'il est intéressant et même indispensable de faire appel à des agents de contraste injectables, même si l'on perd alors partiellement le caractère non invasif de l'IRM. Comme nous allons le montrer, la complexité des molécules va de l'agent chimiquement non spécifique jusqu'à l'agent de contraste dit « intelligent » (smart agent).
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4. Agents de contraste en imagerie moléculaire
4.1 Caractérisation physico-chimique des tissus avec des agents « intelligents »
Le futur des agents de contraste s'oriente vers une catégorie dite « intelligente », c'est-à-dire capable de visualiser in vivo, de façon non invasive, des événements moléculaires au niveau cellulaire et de permettre une caractérisation physico-chimique des tissus (pH, pO2 , T, concentration des ions, concentration des métabolites, activité enzymatique, etc.) . Ce type d'imagerie est appelée imagerie moléculaire. Nous allons voir ici quelques exemples de ces agents responsifs.
HAUT DE PAGE4.1.1 Agents de contraste sensibles au pH
Les sondes IRM sensibles au pH peuvent avoir un large domaine d'applications comme par exemple la détection des cellules tumorales. En effet, il est reconnu que le pH dans les tumeurs humaines présente des valeurs de pH inférieures de 0,4 à 0,6 unités par rapport à celles des tissus sains. De plus, les agents sensibles au pH pourraient rendre compte de l'activité neuronale, qui est la cause d'une légère acidification du milieu extracellulaire (pH 7,2-7,4).
Parmi les nombreux exemples de sondes IRM sensibles au pH, certaines ont démontré leur utilité pour des applications in vivo. En effet, l'injection successive d'un analogue (DOTP) non sensible au pH et d'un composé de type dérivé amido-phosphonate de GdDOTA (figure 16), sensible au pH, a été employée dans le but de réaliser une image des reins d'une souris. En effet, la concentration inconnue de l'agent intelligent dans le tissu est un problème majeur pour déterminer le pH. L'hypothèse faite est que les deux composés ayant la même biodistribution,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CANET (D.), BOUBEL (J.-C.), CANET SOULAS (E.) - La RMN. - Dunod, Paris (2002).
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(2) - DÉCORPS (M.) - Imagerie de résonance magnétique, bases physiques et méthodes. - CNRS Éditions, EDP Sciences, Paris (2011).
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(3) - DRAHOS (B.), LUKES (I.), TÓTH (E.) - Manganèse(II) complexes as potential contrast agents for MRI. - Eur. J. Inorg. Chem., p. 1975-1986 (2012).
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(4) - FRENZEL (T.), LENGSFELD (P.), SCHIRMER (H.), HÜTTER (J.), WEINMANN (H.J.) - Stability of gadolinium-based magnetic resonance imaging contrast agents in human serum at 37 oC. - Invest. Radiol., 43, p. 817-828 (2008).
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(5) - MERBACH (A.S.), HELM (L.), TÓTH (E.) - The chemistry of contrast agents in medical magnetic resonance imaging second edition. - Wiley, Chichester (2013).
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ANNEXES
EMA Agence européenne des médicaments http://www.ema.europa.eu
OMS Organisation mondiale de la santé http://www.who.int
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