Immuno-irm: une nouvelle technique d'imagerie moléculaire ultrasensible pour la neuroradiologie

Détecter de manière non-invasive une protéine d'intérêt, cartographier l'inflammation dans l'ensemble du système nerveux central ou encore prédire la réponse à l'immunothérapie de tumeurs intracrâniennes sont autant de défis diagnostiques qui pourraient être adressés grâce à l'IRM moléculaire. Malheureusement, la faible sensibilité de l'IRM pour détecter les agents de contraste exogènes a limité jusqu’à maintenant le développement de cette technologie. Dans cette étude, nous avons développé une nouvelle famille d'agent de contraste pour l'IRM moléculaire par un mécanisme d'autoassemblage de nanocristaux d'oxide de fer en présence de dopamine. Les particules produites appelées M3P sont biodégradables, de taille micrométrique et contiennent environ 40.000 fois plus de matériel superparamagnétique que les nanoparticules classiquement utilisés (USPIO). Nous avons ciblé les M3P contre des marqueurs de l'inflammation à l'aide d'anticorps monoclonaux, une technique appelée immuno-IRM. Cette méthode permet de détecter l'inflammation dans le système nerveux central de manière ultrasensible et spécifique par une simple injection intraveineuse des M3P et une séquence de type T2* (Figure 1). Par exemple, nous avons cartographier l'inflammation cérébrale à une résolution isotropique de 100 µm dans le cerveau de souris dans des modèles d'encéphalopathie et de pathologies neurovasculaires. La spécificité est excellente puisque des particules non dirigées ne donnent aucun signal, confirmant une absence complète d'accumulation aspécifique (Figure 2). Après l'imagerie, des suivis longitudinaux ont montré une incorporation progressive de l'oxide de fer des M3P au sein du pool de fer de l'organisme, ainsi qu'une absence de toxicité des particules. Le caractère ultrasensible de l'imagerie, l'excellent profil de sécurité et la biodégradabilité des M3P en font une plateforme particulièrement attrayante pour la translation vers la clinique de l'immuno-IRM.