Métabolisme de l'oxygène en IRM dans l'accident vasculaire ischémique : un marqueur clinique innovant – CMRO2

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est dévastateur. Dans le cas de l’AVC ischémique, les avancées récentes du traitement par thrombectomie mécanique permettent désormais la revascularisation précoce et efficace de l’artère occluse. En dépit de cette intervention révolutionnaire et de la restauration du flux sanguin, 50% des patients présentent de graves séquelles. L’imagerie actuelle est incapable de prédire cette évolution. La préservation du métabolisme cérébral régional est essentielle pour limiter les dégâts tissulaires. La Tomographie par Emission de Positons (TEP) permet de mesurer le taux de consommation d’oxygène (CMRO2) et la fraction d’extraction d’oxygène (OEF). La mesure TEP de ce biomarqueur est même à l’origine du concept de pénombre dans l’AVC, mais cette méthode de référence n’est pas accessible dans un contexte d’urgence. Il peut aussi être évalué par imagerie par résonance magnétique (IRM), mais cette dernière souffre encore de limites majeures, l’une d’elle étant l’absence d’une méthode robuste et rapide d’analyse. Nous proposons de valider ce nouveau biomarqueur et en même temps de le développer dans un logiciel à usage clinique à partir du modèle préclinique original que nous avons développé chez le primate non humain (PNH). L’ambition du projet est d’aller jusqu’au transfert clinique pour un premier essai chez l’homme dans le cadre de la thrombectomie. L’organisation opérationnelle au sein de notre consortium est à la mesure de cet objectif (Tâche 1). Nous nous appuyons sur une base de données unique de 23 sujets PNH (ANR CYCLOPS, RHU Marvelous) avec des mesures longitudinales de CMRO2 en TEP-IRM acquises en basal, pendant l’occlusion et jusqu’à 30 jours après le traitement de revascularisation. Nous utiliserons ces données pour construire un dictionnaire de cinétiques des paramètres IRM permettant de proposer un pipeline de post-traitement robuste fondé sur les spécificités vasculaires régionales (Tâche 2). L’étude rétrospective permettra d’analyser les différents profils d’évolution de la CMRO2 dans les différentes régions cérébrales. L’espoir est de parvenir à séparer ce qui relève des mécanismes dégénératifs ou réparateurs/compensatoires en lien avec l’évolution de l’état clinique (Tâche 3.1). Dans la phase prospective, les PNH bénéficieront d’un traitement pendant l’occlusion pour améliorer leur perfusion par les artères collatérales. Nous utiliserons pour la première fois ce nouveau biomarqueur IRM comme agent diagnostique compagnon d’une intervention non-pharmacologique neuroprotectrice innovante (Tâche 3.2). Ainsi, la CMRO2 IRM sera utilisée pour évaluer l’effet du traitement en phases aiguës et subaiguës et son usage sera optimisé pour la clinique.
Nous réaliserons ensuite un essai clinique pour acquérir des données en TEP-IRM sur 20 patients après la thrombectomie à la phase subaiguë de l’AVC (Tâche 4). Si l’optimisation temporelle est efficace, un essai à la phase aiguë pourra être envisagé rapidement. Le prototype en Python d’un pipeline robuste de post-traitement sera testé grâce aux données rétrospectives précliniques et cliniques déjà publiées pour valider ses performances (Tâche 5.1). Le module sera ensuite implémenté dans le logiciel clinique Olea Sphere® pour les maladies cérébro-vasculaires (Tâche 5.1). Sa fiabilité, sa robustesse et sa capacité diagnostique seront évaluées lors des essais précliniques et cliniques en vue de son déploiement futur à la phase aiguë de l’AVC (Tâche 3 et Tâche 4). Le consortium associe des expertises précliniques et cliniques reconnues internationalement, et des compétences uniques en IRM et post-processing dans le cadre d’un partenariat public/privé. Notre projet rendra les mesures de CMRO2 accessibles pour la routine clinique, y compris pour la prise en charge à la phase aiguë de l’AVC. De nombreux domaines de recherche en IRM cérébrale pourront bénéficier de ce développement, y compris des études de physiologie cérébro-vasculaire.