Dispositif d’aide au guidage des biopsies prostatiques par fluorescence proche-infrarouge
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DISPOSITIF D’AIDE AU GUIDAGE
DES BIOPSIES PROSTATIQUES
PAR FLUORESCENCE PROCHE-
INFRAROUGE
1
J. Boutet2, N.Grenier1, E.Rustique2, A.Jacquart2, L.Hervé2, J.L.Coll3, M.Keramidas3, I.Texier2, F.Navarro2,F. Couillaud1, R.Boisgard2, G.Pottier2, J.M.Dinten1
1-Université Bordeaux Segalen – CHU de Bordeaux
2-CEA-LETI, Grenoble
3-INSERM U823, Institut A. Bonniot, Grenoble
(1)
(2)
(3)
Comment identifier le cancer ?Comment identifier le cancer ?
Imagerie fonctionnelle en IRM :
Véritable progrès mais manque de
SS et de SP
SpT2 Diffusion
Imagerie moléculaire en TEP-IRM : Prometteur
mais résolution spatiale insuffisante
Perfusion
Biopsies prostatiques ciblées par imagerieBiopsies prostatiques ciblées par imagerie
1 2 3
Ciblage cognitif après IRM
Rapide
On ne voit pas les cibles pdt la biopsie
Fusion IRM-US
Permet de cibler la lésion principale
Nécessite un système approprié
Biopsies sous IRM
Permet de cibler la lésion principale
Vérification du positionnement de l’aiguille
Peu disponibleImmobilise l’IRM
4
Injection de microbulles
Permet de retrouver la cible
Nécessite le logiciel PDCUS dans l’échographe
Système d’imagerie bimodalSystème d’imagerie bimodal
J.Boutet et al., J. Biomed. Opt., 2009
FIANIUM
CEA-LETI, VERMON
Sonde bimodale6 fibres d’excitation4 fibres de détection
Localisation de la tumeur sur l’image bimodale
Conclusions de ProstafluoConclusions de Prostafluo
• Développement d’une sonde bimodale US/optique adaptée aux contraintes cliniques
– Profondeur d’investigation : 0-28 mm– Résolution
• σX = 0.13 cm• σY = 0.9 cm• σZ = 0.10 cm
– Répétabilité < 0.1 cm
• reconstruction optique et co-enregistrement avec les US– Validation sur fantôme à 80%– Validation sur petit animal 3/4
• Futur :– Prendre en compte les hétérogénéités tissulaires pour améliorer la localisation
optique : étude clinique– Test de différentes sondes fluorescentes sur de gros animaux : chien
développant spontanément un cancer de prostate.
Projet BiTum, ANR 2011Projet BiTum, ANR 2011
• Finaliser le système pour la clinique• Développer un nanovecteur fluorescent (Lipidots) pour cibler le
cancer – Choix de fluorophore
– Pharmacocinétique, biodistribution
• Ciblage spécifique – anticorps anti-PSMA
– RGD
• Imagerie du gros animal (chien)• Imagerie du petit animal
– Développer des modèles murins de KP exprimant ou non les cibles– Implantation in situ (collaboration avec Muriel Busson, Montpellier)
• Test de la compatibilité de la sonde avec des études cliniques (laser safety, biocompatibilité, décontamination...)
• Intégration du système dans une baie transportable
À l’aide notamment d’une nouvelle technologie de laser à fibre
• Adaptation de la sonde optique en vue d’une étude préclinique sur chien
Développements récents en instrumentationDéveloppements récents en instrumentation
PROSTAMOBILE
Nanoparticules lipidiques : Dispersion d’une phase lipidique dans une phase aqueuse (sonication)- Nanoémulsion -
Développement d’un nouveau traceur : LIPIMAGE™Développement d’un nouveau traceur : LIPIMAGE™
Cœur lipidique Fluorophore lipophile
surfactant Chaines PEG
50 nm
Avantages: •Furtivité•Brillance (5x ICG)•internalisation facilitée•Stabilité > 5 semaines
Souris 1 Souris 3
Fonctionnalités des nanoparticules par EPR : - test visibilité des nanoparticules- test de localisation passive à la tumeur
Les nanoparticules sont fonctionnellesSur tumeur DU145 sous cutanées
80 nm
Ciblage non spécifiqueCiblage non spécifique
Ciblage spécifiqueCiblage spécifique
• Choix de l’Ac
– YPSMA Abcam : NON
– scFvD2B (Giulio Fracasso & Marco Colombati, Vérone, IT)
FrigerioB et al, Eur J Cancer 2013
• Modèles :
– Orthotopique vs sous-cutané
– Souris immunocompétentes vs immunodéficientes
– Expression conditionnelle PSMA
Anticorps pour la fonctionnalisation des lipidots
scFvD2B (collaboration laboratoire de Verone) 1- Validation de l’utilisation du fragment d’anticorps en immunocytochimie
2- Validation en immunohistotochimie
Cellules LnCap(marquage sur cellules vivantes)DAPI bleu = noyauVert = PSMA
Coupe prostate souris/cancer
Anticorps (fragment scFv) validé
D2B scFv
1-Lignée LnCap transformée (stable) =LnCaplucFexpression de la luciférase Firefly pour le suivi en bioluminescence de la pousse tumorale
Construction du modèle cellulaire : LnCap – souris immunodéficiente
Marquage scFv de la lignée LnCaplucF(cellules vivantes)DAPI bleu = noyauVert = PSMA
2-Validé en implantation orthotopique par bioluminescence
Activité luciférase (LnCaplucF injectée dans la prostate 0.5M/lobe)Image 9 jours après implantation
Utilisation des LnCaplucF pour implantationorthotopique
contrôle
S0-249
X63 DAPI = noyau vert = PSMA
X20 HE
Premier lot de souris Inj prostate LnCap (0.5M/lobe) 8 semaines post inj
3-Validé par coloration et histochimie
Coupe cryo 15µm/ HES et IHC
Construction du modèle cellulaire : LnCaplucF
cancer
nécrose
20 min
1 (296) scFv
2 (297) scFv
5 (300) capées
T0 60 min
Injection des nanos scFv ou capées (première série)
Tissus traités pour IHC et HE
Prélèvement 4
V
P
Essais pré-cliniquesEssais pré-cliniques
• Gros animal :
– Chien :
• Cancers spontanés
• Implantation
– Transducteur spécifique
– École vétérinaire de Lyon
Projets cliniquesProjets cliniques
• Optimisation du système
– AO Ressourcement du CR Aquitaine
– Implication de la Route des Lasers : Alphanov
• Essais pilotes :
– Propriétés optiques de la prostate
– Essai pilote avec de l’IGC (AMM) avant PT
– Essai Lipidots ?