Imagerie, Biomarqueurs & Thérapie

Objectifs généraux

Notre équipe développe et valide des technologies et méthodologies d’imageries (Ultrasons, TEP, IRM) dédiées à l’exploration cérébrale de l’échelle macroscopique à l’échelle moléculaire. Ces technologies d'imagerie associées à des développements dans les domaines de la métabolomique et du traitement d’images et de données promeuvent le renforcement de la compréhension des mécanismes neurophysiologiques de maladies psychiatriques et facilite la découverte de biomarqueurs. Notre équipe développe également de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur l’utilisation d’ultrasons (neurostimulation ultrasonore, délivrance de médicaments). Ces activités s’intègrent dans une recherche translationnelle dédiée à la médecine de précision.

Thématiques de recherche

Imagerie Moléculaire & Métabolomique (Pr. Emond)

Imagerie PET du CerveauDes décennies après sa découverte, l'imagerie TEP reste un outil de premier plan pour l'imagerie neurochimique du vivant. Cependant, les chercheurs ont réussi à imager moins de 40 protéines humaines sur les milliers de protéines du le système nerveux central (Van de Bittner et al., 2014). L'Organisation Mondiale de la Santé a rapporté que les troubles neuropsychiatriques sont la principale cause d'AVCI dans le monde entier. Par conséquent, il est essentiel que les produits radiopharmaceutiques apportent de nouveaux espoirs dans le diagnostic, la thérapie et l'étude de la physiopathologie de ces maladies. Le succès de notre équipe dans le domaine du développement des radiopharmaceutiques est démontré par sa forte implication des projets de recherche nationaux (LABEX, ANR) et internationaux (INMiND) sur la neurotransmission monoaminergique, la neuroinflammation et le dépôt de protéines qui sont largement impliqués dans de nombreux troubles neuropsychiatriques. Notre premier objectif est de développer de nouveaux produits radiopharmaceutiques, de la conception chimique à études expérimentales et applications cliniques. En outre, nous développons et validons la métabolomique in-vitro et in-vivo, comme approche moléculaire. Nous associons l'imagerie TEP avec la métabolomique pour étendre nos connaissances fournies par l'imagerie TEP. Le deuxième objectif consiste à développer des applications de ces technologies dans une approche combinée lors d'études précliniques et cliniques afin d'améliorer l'identification des biomarqueurs pour un diagnostic précoce, la stratification des patients et l'évaluation du suivi thérapeutique des troubles neuropsychiatriques.

Imagerie et Thérapie Ultrasonores (Dr. Bouakaz)

L'objectif principal de cette thématique est l’exploration des aspects physiques et techniques des ultrasons pour le diagnostic et la thérapie. En effet, nous œuvrons pour proposer des techniques d’imagerie ultrasonore (imagerie de contraste ultrasonore, Doppler, élastographie, imagerie haute-résolution) pour l’analyse des processus de maturation et de dégénérescence de tissus biologiques (cerveau, tumeurs, vaisseaux, foie, placenta, muscle, œil) et la mise en œuvre de stratégies thérapeutiques ciblées (sonoporation, hyperthermie ultrasonore).

Analyse d'Image et Vérité Terrain (Dr. Tauber)

Le groupe de recherche « Traitement d’image vectoriel » de l’équipe Imagerie Biomarqueurs et Thérapie s’intéresse au développement d’approches mathématiques et statistiques pour analyser les images et les données médicales, améliorer leur valeur diagnostique, et valider leur signification. La richesse et la complexité des données produites rendent nécessaires la mise au point d’algorithmes de traitement d’images originaux pouvant appréhender des données vectorielles. Dans cet objectif, le groupe adopte un fonctionnement très collaboratif avec le reste de l’unité U1253 afin de construire des modèles numériques à partir de données fortement multivaluées (multi-modalités en imagerie et x-omique, données temporelles, longitudinales et spectrales). Ces approches permettent d’intégrer différents types de données sur les patients, afin d’obtenir une meilleure compréhension de la progression de pathologies ou pour la mise au point d’outils de quantification et de décision pour le diagnostic, le pronostic et le design d’études cliniques. Les approches développées sont transférées pour une utilisation en recherche clinique, comme récemment pour permettre la quantification de la neuroinflammation en imagerie TEP. Le groupe travaille également sur la création de vérités terrains et sur la validation des approches d’analyse quantitative. Tant sur un plan de vérité anatomique, comme vis à vis de la tractographie ou des propriétés accoustiques craniales, que sur un plan fonctionnel intraopératif à partir de simulation souscorticales. Ces travaux sont réalisés dans le cadre de multiples projets régionaux, nationaux, internationaux et de partenariats avec des acteurs privés (Philips, Siemens).