Imagerie de transfert clinique - Activités
L’équipe transfert clinique de la Plateforme Imagerie et Cytométrie est intégrée au groupe Surgery and Pathology Photonic Imaging Group-SP2I
Le « Surgery and Pathology Photonic Imaging Group-SP2I » de Gustave Roussy adapte les technologies d’imagerie photonique pour aider les cliniciens à résoudre des problématiques en chirurgie et en pathologie pour lesquelles les autres modalités d’imagerie conventionnelle n’apportent actuellement pas de solution. On entend par « imagerie photonique » toutes les modalités d’imagerie basées sur l’interaction de la lumière avec les tissus. Les progrès en optique et ingénierie instrumentale (miniaturisation, sensibilité des capteurs…) et chimie des molécules, ont permis d’implémenter l’imagerie photonique en clinique comme nouveaux protocoles exploratoires pour, in fine, améliorer la prise en charge du patient. Minimalement invasive, elle offre une information en temps réel en salle de chirurgie ou en pathologie.
L'atout majeur du SP2I est la collaboration étroite et bien établie entre les spécialistes en imagerie photonique, les pathologistes et les chirurgiens pour :
- Le développement des méthodes novatrices intégrant l’imagerie photonique pour la mise au point de nouveaux protocoles, potentiels futurs standards à Gustave Roussy.
- Le développement de nouvelles méthodologies pour améliorer les étapes clés de la prise en charge des patients en chirurgie et pathologie, telles que l’identification de tissus ou organes (contrôle des marges de résection, diagnostic sur biopsie, préservation des glandes parathyroïdes…) et l’information fonctionnelle (viabilité des lambeaux, drainage lymphatique…).
- Le transfert d’approches applicables en routine clinique à court terme ou sur la validation clinique de prototypes fournis par des laboratoires académiques ou des industriels.
Le groupe SP2I est membre du consortium scientifique du programme IMPULSION de l’INSERM « Procédures chirurgicales et interventionnelles du futur »
Depuis 2008, ce sont ainsi plus de 1300 patients qui ont pu bénéficier de technologies d’imagerie innovantes dans différentes études cliniques:
- Etude préclinique suivie d'une étude clinique bicentrique (PI : Ingrid Breuskin) sur l’utilisation de l'endomicroscopie confocale dans les cancers de la tête et du cou – projet MEC-ORL
Source de financement: INCa, la Fondation des « Gueules Cassées », fondation Gustave Roussy, PHRC-K
Etude clinique bicentrique en collaboration avec l’IUCT Oncopôle de Toulouse (Pr S. Vergez)
NCT02994225 - Etude préclinique pour développer l'endomicroscopie pour le diagnostic de la carcinose péritonéale – projet PERSEE.
Source de financement : BPI France - Etude préclinique européenne pour développer et transférer la tomographie par cohérence optique plein champ pour le cancer de la tête et du cou- projet CAREIOCA
Source de financement : financement européen
- Etude préclinique et clinique pour la préservation des glandes parathyroïdes dans la chirurgie du cancer de la thyroïde par macroscopie d’autofluorescence proche infrarouge (PI Dana Hartl)
Source de financement : Ligue contre le cancer - Etude clinique sur l'identification des ganglions sentinelles par macroscopie de fluorescence proche infrarouge en chirurgie du cancer du sein (PI Chafika Mazouni)
- Etude clinique sur l'évaluation de la perfusion des lambeaux par imagerie de fluorescence proche infrarouge en chirurgie reconstructrice de la tête et du cou (PI Quentin Qassemyar)
Source de Financement : Industriel - Etude clinique sur l’axillary reverse mapping en chirurgie du cancer du sein par fluorescence proche infrarouge (PI Chafika Mazouni)
Source de Financement : PHRC-K
NCT02994225 - Etude clinique sur l'évaluation des limites tumorales après administration de vert d’indocyanine dans le cancer de la tête et du cou en NIR 1 (PI Philippe Gorphe) – projet MAGNOLIA
Source de Financement : PHRC-K
Etude clinique bicentrique en collaboration avec l’institut Jules Bordet à Bruxelles (Dr A.Digonnet)
NCT04842162 - Microscopie confocale ultra-rapide et large champ pour l'imagerie des tumorectomies du cancer du sein (PI Angelica Conversano & Marie-Christine Mathieu) - projet HIBISCUSS
Source de Financement : Industriel
NCT04976556 - Microscopie confocale ultra-rapide et large champ pour le diagnostic en temps réel des ganglions sentinelles ex vivo dans le cancer de la tête et du cou (PI Ingrid Breuskin) – projet HISTOLOG-ORL
Source de Financement : Fondation de l'avenir et La Société Française d’Oto-Rhino-Laryngologie et de Chirurgie de la Face et du Cou.
- Microscopie confocale pour le diagnostic de cancer du sein sur des biopsies mammaires dans la journée diagnostique (PI Marie-Christine Mathieu) – projet LYRIC
- Microscopie confocale ex vivo pour l’imagerie des marges de résection en cancer ORL (PI Odile Casiraghi & Muriel Abbaci) – projet CARINA
- Précision diagnostique de l'imagerie confocale ultra-rapide pour le contrôle peropératoire de la limite rétroaréolaire des mastectomies avec préservation de l’étui cutané (PI Angelica Conversano) – projet CAMELIA
Source de Financement : Fondation de l'avenir - Imagerie de fluorescence couplée au marqueur spécifique emi-137 pour le contrôle peroperatoire en chirurgie du cancer (PI Muriel Abbaci, Ingrid Breuskin, Isabelle Sourrouille, Angelica Conversano) –projet IMPULSION
- Etude ancillaire : Technologie Spidermass pour la détection des cancers de la tête et du cou et des carcinoses péritonéales d'origine digestive – projet SPIDER-IMPULSION en collaboration avec Pr Isabelle Fournier, laboratoire PRISM- Inserm U1192
- Etude ancillaire : Quantification du signal de fluorescence en chirurgie : caméra versus spectroscopie fibrée- projet SPECTRA-IMPULSION en collaboration avec Pr Bruno Montcel, laboratoire CREATIS– Inserm U1294
Source de Financement : Booster program INSERM Procédures chirurgicales et interventionnelles du futur - Identification préoperatoire des perforantes par tomographie photoacoustique pour la chirurgie reconstructrice des cancers tête et cou- projet IMAGO (PI Nadia Benmoussa-Rebibo)
Source de Financement : Ligue contre le cancer
Nos COLLABORATIONS INDUSTRIELLES passées et présentes incluent Proimaging, Avelas Biosciences, Biospace, Clerad, Kaer Labs, LLtech, Mauna Kea Tech, Quest medical imaging, SamanTree medical, Vivascope GmbH, Edinburgh Molecular Imaging, Serb, DeepColor Imaging.
PATENT: red and far-red fluorescent dyes for the characterization of biological tissues at a cellular level fr 27452/024WO1
L’imagerie petit animal
Du corps entier…
L’approche non invasive qu’offre l’imagerie in vivo est un outil majeur et maintenant indispensable pour l’étude des modèles en cancérologie. Les stratégies de recherche orientées vers des modèles plus physiologiques comme les greffes orthotopiques profondes nécessitent des outils d’évaluation qualitatifs et quantitatifs in situ sans geste invasif ayant un impact sur la biologie. L’imagerie par bioluminescence (BLI)/fluorescence (FLI) ou l’imagerie microtomographique par rayons X répond pleinement à ces exigences. Ces technologies, à disposition des équipes de recherche, sont implantées à la PFIC avec trois instruments : IVIS Lumina III/IVIS Spectrum (imagerie BLI/FLI), QuantumGX3 (imagerie µCT).
Ces imageurs permettent :
- une imagerie corps entier ou focalisée, temps réel et sensible pour une détection rapide et précoce de la tumeur primaire et des foyers métastatiques
- une imagerie qualitative et quantitative d’un même individu vivant et sur le long terme
- un multiplexage des informations biologiques recueillies simultanément à partir des différents marqueurs bioluminescents/fluorescents utilisés (IVIS LuminaIII et SpectrumCT) (5 biomarqueurs simultanément)
L’IVIS Spectrum permet, de surcroit, d’associer une imagerie tomographique CT à l’imagerie optique permettant de localiser en 3D les sources lumineuses détectées en fluorescence ou bioluminescence. Pour une imagerie tomographique X plus résolue, le QuantumGX3 sera privilégié. Entièrement paramétrable (réglages source X, FOV, vitesse et mode de scan), il est adaptable à l’imagerie longitudinale in vivo corps entier jusqu’à l’imagerie ex vivo haute résolution. Son utilisation est particulièrement indiquée pour l’imagerie des structures osseuses ou des tissus mous (poumons, foie, reins..) naturellement à fort contraste X ou par administration d’agents de contraste.
Les principaux domaines d’application à Gustave Roussy sont :
- La caractérisation dynamique de nouveaux modèles tumoraux et de nouveaux modèles alternatifs précliniques
- L'évaluation de stratégies thérapeutiques (chimiothérapie, vaccination virale, radiothérapie...) et de nouveaux vecteurs de transport de molécules
- L'imagerie photonique par bioluminescence/fluorescence
- L'évaluation de nouveaux biomarqueurs fluorescents et de leur cinétique de diffusion pour la détection précoce et spécifique de lésions tumorales après administration systémique, sous-cutané ou topique
La plateforme étant ouverte à la communauté scientifique nationale, des protocoles ont été développés en partenariat avec des équipes académiques ou industrielles pour des applications médicales autres que la cancérologie (exemple : optimisation de la composition chimique pour des gels mucoadhésifs, évaluation d’un promoteur du canal calcique..)
A la cellule…
L’imagerie photonique corps entier est un outil puissant et sensible pour le screening rapide d’individus. Ces données à l’échelle macroscopique doivent pouvoir être complétées/confrontées aux mécanismes cellulaires sous-jacents. L’imagerie in vivo haute résolution à l’échelle cellulaire nécessite alors l’observation sur organe isolé ou au moyen de fenêtres optiques implantables permettant, dans les deux cas, de visualiser les interactions entre les différents compartiments cellulaires et leur microenvironnement. Ces techniques, couplées à un macroscope (AZ100M, Nikon) ou un microscope confocal/multiphoton (SP8, Leica), permettent de caractériser in vivo :
- l’architecture vasculaire et tissulaire ainsi que l’hémodynamique intra/extratumorale
- la dynamique des tumeurs et particulièrement l’échappement cellulaire lors des processus métastatiques
- les interactions cellulaires
- l’évaluation de l’efficacité de thérapies
L’imagerie intravitale est également proposée à la communauté scientifique externe à Gustave Roussy. Elle a ainsi été employée pour : 1- la micromanipulation des tissus par thermoablation et l’évaluation de la régénération tissulaire après injection de progéniteurs vasculaires (collab. U1197) ; 2- la quantification du stress oxydant lié à l’inflammation (collab. CNRS UMR 7645) ; 3- la caractérisation de la biodistribution de magnétoliposomes (collab. UMR8612) ; 4- l’étude de l’expression de la dystrophine dans des maladies de dégénérescence musculaire (collab. END-ICAP UVSQ).
Adossée à la plate-forme d’évaluation préclinique, toutes les procédures in vivo sont conduites par du personnel dédié et formé, conformément aux directives de la nouvelle réglementation européenne.
