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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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5. Agents de contraste bimodaux
5.1 Concept
De nos jours, de nombreuses techniques efficaces d'imagerie in vivo permettent d'aider grandement au diagnostic. On peut citer bien entendu l'IRM mais encore la tomographie à émission de positons (TEP ou PET en anglais), la tomographie à émission monophotonique (TEMP ou SPECT), la tomodensimétrie (scanner ou CT), les microscopies confocale et biphotonique, l'échographie. Chacune de ces techniques présentent les avantages et des inconvénients en termes de résolution spatiale et temporelle ou de sensibilité. Le concept de l'imagerie multimodale est d'allier les avantages de plusieurs techniques complémentaires afin d'en pallier les inconvénients, le tout en utilisant un même composé comme sondes d'imagerie pour les deux (ou plusieurs) techniques. Certains appareils alliant deux techniques, tels que TEP/CT, sont apparus dans le domaine clinique.
Nous avons vu que l'IRM avait une excellente résolution mais une faible sensibilité nécessitant des concentrations injectées de l'ordre du millimolaire, alors que des techniques d'imagerie nucléaire ou d'imagerie optique présentent des limites de détection beaucoup plus basse (picomolaire pour la TEP et micromolaire pour l'imagerie optique). C'est pourquoi l'intérêt d'associer pour un même agent de contraste, la résolution de l'IRM et la sensibilité de l'imagerie optique suscite un véritable intérêt. De tels composés pourraient permettre la colocalisation des images obtenues via les deux techniques, faciliter leurs interprétations et permettre la validation in vivo d'expériences d'imagerie moléculaire.
HAUT DE PAGE5.2 Bimodalité IRM/imagerie optique
Associer ces deux techniques permet de combiner l'excellente résolution spatiale et temporelle de l'IRM à la grande sensibilité de l'imagerie optique, tout en éliminant le problème de la pénétration des tissus.
HAUT DE PAGE5.2.1 Utilisation des lanthanides
Les lanthanides sont particulièrement adaptés pour la conception de ces agents bimodaux. En effet, comme ils ont un comportement chimique très similaires, le design des agents s'en trouvent simplifié. Un même ligand peut être approprié...
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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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