Institut Fresnel

Contexte
La prise en charge médicale bénéficie d’explorations précoces améliorant le diagnostic de pathologies qui seraient incurables ou difficiles à traiter à un stade plus tardif. Ces explorations permettent également de mieux évaluer les effets des traitements afin de ne pas entretenir des complications et effets secondaires inutiles, et ne pas retarder une alternative thérapeutique qui pourrait être plus efficace. Les modèles médicaux évoluent avec le concept de personnalisation, adaptant la prise en charge à chaque patient. A l’échelle individuelle, les interactions diagnostiques et thérapeutiques sont principalement soutenues par les avancées technologiques et scientifiques dans le domaine de l’imagerie biomédicale, notamment pour obtenir une caractérisation des signatures moléculaires.


Biomarqueurs moléculaires et couples théranostiques
Les modifications moléculaires associées aux maladies précèdent les modifications morphologiques et structurales.
L’identification de biomarqueurs moléculaires est ainsi un élément déterminant du diagnostic et de l’évaluation précoce des maladies. Ces signatures moléculaires évoluent par ailleurs avec l’histoire naturelle de la maladie, mais également avec les effets des traitements. Elles nous permettent de mieux évaluer la complexité entière de la maladie à l’échelle de chaque patient, et chez un même sujet à l’échelle de chaque lésion. Cette complexité moléculaire est étroitement liée au pronostic, mais également au développement de traitements spécifiquement dirigés vers une même cible physiopathologique pour le diagnostic et le traitement. Par cette approche, le concept de médicament compagnon a été étendu au champ des théranostiques (couplage biomarqueur diagnostique & thérapie).


Imagerie moléculaire en médecine nucléaire
L’imagerie moléculaire en Médecine Nucléaire repose sur le dépôt sélectif d’un agent physique diagnostique sur une cible biologique. Le marquage de cet agent avec des émetteurs radioactifs gamma ou béta permet de localiser les cibles par la détection de simple photon en imagerie TEMP (Tomographie par Emission Mono-Photonique) ou de paires de photons en imagerie TEP (Tomographie par Emission de Positons). Ce radiomarquage diagnostique apporte des performances de sensibilité optimales, avec une détection sous-picomolaire après administration de quelques microgrammes de traceurs, sans perturber l’environnement à explorer. Ces techniques non-invasives sont particulièrement pertinentes pour explorer et suivre les signatures moléculaires de maladies lésionnelles multifocales (cancer, infection, inflammation), mais également celles de pathologies plus fonctionnelles (neurosciences cliniques, notamment en psychiatrie). Ces biomarqueurs quantitatifs sont utilisés dans une approche personnalisée pour sélectionner les patients, et guider, prédire, évaluer les traitements les plus appropriés, incluant les thérapies émergentes, en fonction de la caractérisation des signatures moléculaires obtenues à l’échelle individuelle.

Objectifs de l’équipe IMoTheP
L’équipe IMoTheP (Imagerie Moléculaire pour applications Théranostiques Personnalisées) regroupe des médecins cliniciens (neurologue, psychiatres) et imageurs (médecins nucléaires), un physicien et un technicien biomédicaux, des ingénieurs de l’APHM, en interaction avec la plateforme d’imagerie CERIMED, autour de la thématique générale des Technologies pour la Santé. L’objectif est de promouvoir, dans une approche translationnelle, le développement méthodologique, le transfert et l’application innovante en imagerie moléculaire biomédicale. La problématique inclut la détection des signaux et l’analyse d’images, mais également l’utilisation conjointe d’approches thérapeutiques de type théranostique. Les théranostiques sont ici développés et mis en œuvre dans la thématique des neurosciences cliniques, des maladies inflammatoires/infectieuses, et des tumeurs cancéreuses, avec une attention particulière pour leurs interfaces.