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Des agents d’imagerie IRM qui sondent le cerveau


Des chercheurs du CEA-I2BM, en collaboration avec la société pharmaceutique Guerbet, ont mis au point et testé sur un modèle rongeur une méthode d’ouverture/fermeture de la barrière hémato encéphalique pour faire pénétrer des agents de contraste IRM dans le cerveau. Objectif : analyser finement les processus moléculaires mis en jeu dans certains cancers cérébraux, la maladie d’Alzheimer et les accidents vasculaires. ​

Publié le 24 janvier 2013

L’IRM à très haut champ magnétique permet de visualiser et de quantifier des processus moléculaires grâce à des agents d’imagerie. C’est l’un des enjeux du projet ISEULT, la collaboration franco-allemande établie pour développer l’imagerie moléculaire IRM en champ magnétique extrême. Dans le cadre de ce projet, des chercheurs du CEA-I2BM (NeuroSpin, Saclay) et de Guerbet mettent au point et valident une nouvellegénération d'agents de contraste spécifiques de certains cancers cérébraux, de la maladie d’Alzheimer et des accidents vasculaires. Ils ont, en collaboration avec l’équipe INSERM de l’Institut Langevin, développé pour cela une technique d’ouverture localisée de la barrière hémato encéphalique (BHE) par ultrasons focalisés intégrés à l’IRM.

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Tests sur un modèle rongeur. Des micro-bulles d’eau sont injectées dans le cerveau. Les ultra-sons font vibrer ces bulles, qui ouvrent la BHE. La carte de pression acoustique (en haut à gauche) permet de visualiser les zones d’ouverture de la BHE. Les autres figures montrent les résultats après injection de différents diamètres d’agents d’imagerie dans le sang. L’étalement de la tâche est proportionnel au nombre de molécules ayant franchi la BHE et à leur pouvoir de diffusion.

Les cellules cérébrales sont en effet protégées des agents pathogènes présents dans le sang par une barrière cellulaire très efficace à travers laquelle très peu de molécules pénètrent. Rares sont les agents thérapeutiques ou d’imagerie qui la traversent. Après stimulation par des ultrasons, les scientifiques ont localisé précisément le site d’ouverture de la BHE et vérifié la réversibilité de l’ouverture (absence d’hémorragies) grâce à une acquisition IRM spécifique donnant la pression acoustique. Ils ont montré que ce dispositif permet à des agents de contraste IRM de différents diamètres (1 à 65 nanomètres[1]) de traverser la BHE. Ils ont établi une courbe de calibration prédisant le temps de demi-fermeture de la BHE en fonction de la taille de l’agent de contraste. Ces résultats constituent des informations précieuses pour la délivrance contrôlée d'agents de contraste fonctionnalisés aux tissus cérébraux après une injection systémique.


[1] Un nanomètre est un milliardième de mètre  

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