Imagerie au 18-FDG avec un tomographe d'émission de positons par détection de coïncidences (TEDC) : optimisation pour l'oncologie expérimentale animale

Discipline

Biologie Sciences Santé

Classification

Sciences de la vie, biologie, biochimie,

Médecine et santé

Mots-clés libres

modèles animaux, cancers, ostéosarcome, tumeurs, thérapeutique

Mots-clés

Cancérologie expérimentale - Thèses et écrits académiques,

Expérimentation animale - Thèses et écrits académiques,

Sein -- Cancer - Thèses et écrits académiques,

Ostéosarcome - Thèses et écrits académiques,

Chondrosarcome - Thèses et écrits académiques,

Mélanome - Thèses et écrits académiques

Le cancer est devenu aujourd'hui une priorité nationale de Santé Publique. Malgrè des avancées incontestables dans le diagnostic et le traitement de cette affection depuis quelques années, il persiste des difficultés à traiter certains patients, en particulier quand la maladie se propage à distance par métastases ou lorsque apparaissent des cellules résistantes au traitement. Ces situations cliniques représentent un véritable défi pour la Médecine clinique et fondamentale. Pour proposer des solutions, la Recherche doit disposer d'outils performants. Et c'est dans cette optique, que l'utilisation de modèles expérimentaux d'origine animale devrait occuper une place de plus en plus importante dans la stratégie de développement de nouveaux traitements. Pour étudier l'impact de nouvelles molécules à tester, le suivi traditionnel de ces animaux s'effectue par surveillance des groupes témoins et des groupes traités à l'aide de moyens éprouvés que sont la mesure du poids, le volume de la tumeur et la survie des individus. Ces moyens cliniques simples ne sont pas toujours assez précis et sont parfois limités pour juger de l'évolution de la maladie, pour détecter la survenue de métastases ou pour objectiver rapidement un effet thérapeutique. La preuve de la dissémination de la maladie, objectivée par l'analyse macroscopique et microscopique des organes cibles, impose le sacrifice des animaux. Pour diminuer le nombre d'animaux à sacrifier, et surtout pour se rapprocher des pratiques médicales et des situations cliniques, il était intéressant, de tester et d'optimiser des techniques non invasives, de suivi d'individus témoins ou traités. Dans cette problématique, nous avons voulu tester en oncologie expérimentale, la scintigraphie au 18FDG à l'aide d'une caméra TEDC, utilisée en clinique humaine. Les différents paramètres influençant les acquisitions scintigraphiques devaient être adaptés et optimisés pour l'expérimentation animale. Ces données dépendant à la fois du domaine de la physique et du domaine de la pharmacocinétique, nous avons testé la variation des différents paramètres par des expérimentations (a) sur fantôme et (b) sur différents modèles animaux. Puis nous avons étudié in vivo, l'imagerie tumorale par TEDC de quatre modèles de tumeurs greffées sur le rat : l'ostéosarcome, le chondrosarcome de Swarn, le mélanome et le cancer du sein. Les différents aspects techniques de l'imagerie 18FDG en TEDC et ses limites physiques ont été évalués expérimentalement. Les différentes conditions d'examen (comprenant l'activité du radiotraceur à injecter et le temps d'attente entre l'injection et l'acquisition des images) ont été étudiées et optimisées. Les données d'optimisation de l'imagerie tumorale TEDC au 18FDG in vivo ont été confirmées par les résultats des expérimentations in vitro de captation cellulaire du 18FDG par les mêmes cellules tumorales en culture. Après avoir validé et optimisé l'outil d'imagerie, nous avons cherché à l'utiliser dans le domaine de l'oncologie expérimentale sur les modèles animaux de tumeurs greffées. Des variations rapides du métabolisme tumoral provoquées par le rejet de greffe tumorale de mélanome ont été clairement démontrées par l'imagerie au 18FDG par TEDC. Nous avons montré l'impact de cette méthode d'imagerie fonctionnelle dans 4 domaines particuliers : (a) le bilan initial, (b) la détection de métastases, (c) comme facteur pronostique et (d) dans le suivi thérapeutique. La supériorité de la scintigraphie au FDG par rapport à la surveillance clinique traditionnelle a été démontrée sur un suivi de modèle animal d'ostéosarcome du rat. L'imagerie au FDG à l'aide d'une caméra TEDC représente un moyen performant d'imagerie fonctionnelle bien adapté à l'étude et de suivi in vivo de modèle de tumeur greffée sur le rat.