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Des nano-agents pour le contraste en imagerie médicale

Aujourd'hui, visualisation des structures anatomiques et détection des anomalies tissulaires par imagerie par résonance magnétique (IRM), sont nettement améliorées par l'utilisation d'agents de contraste. Cependant, leur efficacité et leur biocompatibilité restent perfectibles. C'est cet objectif d'amélioration que poursuivent des chercheurs du Laboratoire des interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique (CNRS/Université de Toulouse 3) et du groupe de Claire Billotey du laboratoire ciblage thérapeutique en oncologie (Université de Lyon, Université Jean Monnet), en association avec l'Université de Floride (USA). Ils ont montré qu'un mélange simple de polymères avec des ions métalliques génère des agents de contraste plus performants que les agents actuellement utilisés. Ces travaux font l'objet d'une publication dans la revue Nano Letters et d'un dépôt de brevet.

En imagerie médicale, un agent de contraste est une substance qui modifie artificiellement le contraste naturel permettant de mieux visualiser une anomalie au sein d’un organe, comme une tumeur dont le contraste naturel peut être très proche des tissus voisins. Pour l’IRM, les composés utilisés, souvent à base de gadolinium, sont choisis en fonction de leurs propriétés magnétiques. Ces produits sont très rapidement éliminés par l’organisme et nécessitent l’injection de fortes doses parfois mal tolérées. En augmentant le temps de résidence dans l’organisme et l’effet sur le contraste, on peut diminuer fortement les doses administrées, avec une tolérance et des performances améliorées.

Dans cette perspective, les chercheurs du Laboratoire des interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique ont élaboré de nouveaux agents de contraste pour l’IRM. En mélangeant un polymère formé de deux blocs, l’un neutre et l’autre chargé négativement, avec des ions gadolinium, ils sont parvenus à structurer les polymères entre eux, formant ainsi des nano-agents de 20 à 30 nm de diamètre. Ces objets sont biocompatibles, particulièrement stables dans l’organisme, et présentent des performances bien meilleures que celle des agents de contraste actuellement utilisés, en terme de contraste généré et de propriétés pharmacocinétiques, avec une longue rémanence sanguine. Ceci permet d’observer un effet de contraste tissulaire sur plusieurs dizaines de minutes, sans captation cellulaire. Des expériences in vivo menées sur le rat montrent que ces composés sont bien tolérés et conduisent, à doses plus faibles (d'où une moindre toxicité), à de meilleurs contrastes que les agents classiques. Enfin, la stratégie de synthèse s’adapte très facilement à d’autres ions métalliques radioactifs permettant ainsi de développer de nouveaux agents pour l’imagerie médicale moléculaire, comme la tomographie par émission de positrons. Elle ouvre également des perspectives en imagerie multimodale et en radiothérapie interne vectorisée.

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© Christophe Mingotaud

Référence

Camille Frangville, Yichen Li, Claire Billotey, Daniel R. Talham, Jacqueline Taleb, Patrick Roux, Jean-Daniel Marty & Christophe Mingotaud
Assembly of double-hydrophilic block copolymers triggered by gadolinium ions: new colloidal MRI contrast agents
Nanoletters 25 mai 2016
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00664


Contact chercheur

Christophe Mingotaud, Laboratoire des interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique
Courriel : cmingo@chimie.ups-tlse.fr
T 05 61 55 86 96

Jean-Daniel Marty, Laboratoire des interactions moléculaires et réactivité chimique et photochimique
Courriel : marty@chimie.ups-tlse.fr
T 05 61 55 61 35

Contacts institut

Christophe Cartier dit Moulin, Stéphanie Younès