 |
Figure 1 Projection
verticale d’une pile d’images acquises in vivo de 150 à 300 µm sous la dure mère (par pas
de 2 µm)
dans le cortex d’une souris Nude 48h après radiothérapie
par microfaisceaux.
Les quantités de colorants injectés sont: 100 µl
d’une solution de 100 mg.ml-1
de FITC-dextran et 50 µl ‘une solution de 5 mg.ml-1 de
sulforhodamine B. La coloration des capillaires en jaune provient de
l'émission
simultanée des 2 colorants alors que les "boules rouges" sont
des
corps cellulaires (neurones ou cellules gliales) qui ont
capté le colorant
diffusible uniquement lorsqu'ils ont subit l'irradiation X ( ici sous
forme de
surdosage en 3 bandes horizontales). Cliquer sur la figure pour agrandir.
|
Nous avons
aussi mis au point le traitement quantitatif de ces riches images.
Il donne accès à des grandeurs aussi fondamentales que :
le volume capillaire
et son évolution en cours de traitement, la vitesse de diffusion
des colorants
suivant l'état de
la
BHE
(conjugué avec les propriétés physico chimiques
des colorants) et ceci avec une
résolution spatiale exceptionnelle. Les procédures mises
au point sont d'une
telle efficacité qu'elles pourront être appliqués
en temps réels lors de
l'acquisition in vivo.
2) Ce que nous proposons de mettre en oeuvre :
En nous servant de notre expérience nous pensons qu'il est
maintenant possible de nous rapprocher encore plus de la demande
médicale : En premier lieu il faut observer à très
court terme les effets de l'irradiation (du
rayonnement synchrotron)
tout d'abord sur les tissus sains du cortex puis sur des tumeurs
implantés. En effet nous savons maintenant qu'il existe une
réaction à très court terme (la minute) à
une agression du cortex où interviennent des cellules
"sentinelles". Cette réaction rapide a bien sûr
d'importantes conséquences à long terme. Il est donc
fondamental de tout mettre en oeuvre pour être à
même de mesurer une réaction rapide à une
"agression" radiothérapique en absence ou en présence de
tumeurs. Le meilleur endroit pour réaliser ces
expériences est certainement la ligne médicale de l'ESRF
à cause de la haute qualité du faisceau X. Nous proposons
donc d'y d'installer un poste de microscopie à 2 photons. Nous
choisirons évidemment la coloration la moins invasive qui
consistera à l'injection intravasculaire par la queue mais
interviendra automatiquement les problèmes liés à
la vitesse de diffusion des colorants du fait de la BHE. Dans ce
domaine, tout reste à faire, alors que la diffusion de drogues
à but thérapeutique est maintenant bien
documentée, il n'en est rien pour les colorants pour la
microscopie du cortex. Nous proposons une étude
systématique des colorants prometteurs vis à vis de
passage de la BHE, nous pensons qu'en premier lieu une bonne mesure du
coefficient de partage Octanol/eau sera nécessaire. Plus
fondamentalement nous n'hésiterons pas à mettre à
contribution le savoir faire des chimistes du laboratoire
d’autres avec qui nous collaborons déjà: en partant
d'une famille de colorants prometteurs nous proposons d'influer la
vitesse de passage de la BHE en agissant sur le caractère
lipophile/hydrophile via la modulation de la longueur de bras alkyles
ou de fonctions polaires (type oxyde d’éthylène).
Plus prospectif, nous proposons d'utiliser les propriétés
optiques intrinsèques des tissus cérébraux . Nous
savons par exemple que le collagène possède un
suffisamment fort coefficient non linéaire pour permettre un
imagerie qui s'appuie sur la génération de second
harmonique. Ce mode de détection, offre une
non-invasivité parfaite puisque aucun colorant n'est
injecté. Il est aussi biologiquement pertinent puisque le
collagène est intimement associé à la
vascularisation cérébrale et que sa présence est
souvent ciblée en histologie quantitative.
En conclusion, dans le domaine des nouvelles méthodes
d’imagerie, la contribution des physiciens et chimistes à
des projets biologiques et médicaux est un gage de
succès. Bien souvent, en plus de l'apport immédiat dans
le cadre précis du projet, d'autres retombés sont
présentes: La méthode devrait pouvoir être
généralisée à d'autres organes à
partir du moment où la vascularisation est présente. De
plus notre travail chimique sur les chromophores sera immanquablement
valorisable sous forme de brevets.