Une nouvelle imagerie pour améliorer le diagnostic et le traitement du glioblastome

Le Dr Francesca Branzoli dirige un groupe de travail dédié à l’imagerie des tumeurs cérébrales à l’Institut du cerveau (ICM). Son projet, soutenu par l’ARTC, utilise une nouvelle technique d’IRM appelée imagerie métabolique au deutérium (DMI).

Quel est l’objectif de votre projet de recherche ?

Le glioblastome produit l’énergie, dont il a besoin pour se développer, en métabolisant les sucres par un processus biochimique particulier générant des lactates. Cependant, des recherches récentes ont révélé qu’un sous-groupe minoritaire de glioblastomes utilise une voie métabolique différente, dépendante des mitochondries. Les mitochondries sont des structures intracellulaires capables de produire de l’énergie. Cette caractéristique pourrait rendre ces tumeurs plus sensibles à des traitements spécifiques qui cibleraient la fonction mitochondriale. Il est donc important d’identifier précocement ces glioblastomes particuliers.

Comment allez-vous procéder ?

Pour atteindre cet objectif, notre équipe a mis au point une nouvelle technique basée sur l’IRM, connue sous le nom d’imagerie métabolique au deutérium (DMI), pour étudier de façon non invasive le métabolisme des glioblastomes. Cette méthode innovante est dite « non invasive » car elle permet d’étudier le métabolisme des tumeurs sans avoir recours à la chirurgie pour recueillir du tissu tumoral.

En quoi consiste cette nouvelle IRM ? Le DMI consiste à faire boire aux patients une solution sucrée totalement inoffensive. Une fois diffusé dans l’organisme, le sucre va être capté préférentiellement dans la tumeur, car les cellules tumorales ont un métabolisme plus rapide que les tissus sains. La tumeur va ensuite transformer le sucre en énergie, et l’imagerie par IRM avancée va permettre de suivre ce processus. En analysant la façon dont la tumeur métabolise le sucre, le DMI permettra de déterminer si elle s’appuie davantage sur les mitochondries, ce qui entraîne un niveau plus élevé des acides aminés tels que la glutamine et le glutamate, ou si elle suit la voie métabolique classique, ce qui se traduit par un niveau plus élevé de lactate, comme le montre la figure :

Après avoir été consommé, le sucre s’accumule dans la tumeur et est converti en lactate (ce qui reflète un métabolisme classique) ou en glutamine/glutamate (ce qui reflète un métabolisme mitochondrial), selon le sous-type de la tumeur. Cela permet une classification précoce de la tumeur en fonction du métabolisme du sucre utilisé.

Par ailleurs, nous utiliserons une IRM très puissante de 7 Tesla (unité de mesure des champs magnétiques) récemment acquise à l’ICM, qui améliorera considérablement la précision de cette technique d’imagerie.

Quelles sont les perspectives ?

Le DMI pourrait permettre une détection plus précoce des sous-types de glioblastome et un traitement plus personnalisé et efficace basé sur le métabolisme de la tumeur. Il contribuerait également à un meilleur suivi de la réponse au traitement au fil du temps.