Evaluation de la microstructure tissulaire et vasculaire par ultrasons des plaques d'athérosclérose carotidennes – CARPUS

Chaque année, il y a 140 000 nouveaux cas d’accidents vasculaires cérébraux, dont 28 000 ont été causés par une rupture de plaque carotidienne. La recommandation médicale actuelle considère seulement le degré de sténose de l’artère carotide. Cependant, c’est la composition de la plaque plus que le degré de sténose qui permet de déterminer sa vulnérabilité et si elle présente un risque de rupture ou d’érosion. Il est particulièrement nécessaire de développer des biomarqueurs de la composition des plaques pour pouvoir traiter les patients avec une plaque instable présentant un faible degré de sténose et pour éviter les chirurgies de routine inutiles de patients avec un degré de sténose supérieur à 50% mais présentant une plaque stable. Les plaques sujettes à la rupture sont notamment composées d’un cœur lipidique, d’une cape fibreuse fine infiltrée par des macrophages ou un thrombus. Les plaques sujettes à l’érosion peuvent être composées de cellules musculaires avec un thrombus, des hémorragies intra-plaque ou un nodule calcifié. L’évaluation de composants liés à des plaques sujettes à la rupture peut être réalisé par des séquences IRM. Les nodules calcifiés peuvent observés par tomographie par émission de positron. L’imagerie ultrasonore permet également avoir des indices certains composants d’une plaque. Il faut cependant encore développer une technique d’imagerie, non-ionisante et disponible, pour caractériser la composition de plaques. L’objectif de ce projet est de développer des biomarqueurs ultrasonores de la microstructure tissulaire et vasculaire pour évaluer la vulnérabilité de plaques carotidiennes. Pour cela, deux techniques ultrasonores prometteuses seront proposées : des méthodes quantitatives ultrasonores pour évaluer la microstructure tissulaire afin de détecter les composants de plaques et la microscopie ultrasonore de localisation pour évaluer la microstructure vasculaire et donc la présence de néovascularisation dans la plaque. L’utilisation d’une fréquence d’excitation ultrasonore large bande mais surtout haute fréquence (jusqu’à 22 MHz) permettra de mieux identifier les divers composants des plaques carotidienne notamment à l’échelle cellulaire et d’avoir une meilleure compréhension de la diffusion ultrasonore par ces composants. Les biomarqueurs de la microstructure tissulaire seront évalués in vitro et sur des plaques carodiennes ex vivo après chirurgie dans un premier temps. La possibilité de caractériser des plaques carotidiennes en 3D et avec une fréquence d’excitation ultrasonore plus basse (centrée sur 8 MHz) et adaptée pour la clinique sera investigué, puis deux études cliniques seront réalisées par la suite. La première permettra de confronter les biomarqueurs ultrasonores des plaques de patients, avec un haut degré de sténose et nécessitant une chirurgie, avec l’histologie. Dans la seconde, les biomarqueurs ultrasonores seront évalués sur des plaques de patients avec divers degrés de sténose lors de l’examen de routine ultrasonore et seront comparés avec la composition des plaques évaluée par IRM. A l’issu de ce projet, un prototype ultrasonore pourra être développé permettant de mesurer des biomarqueurs de la microstructure tissulaire et vasculaire. Ces biomarqueurs pourraient aider à évaluer la vulnérabilité d’une plaque par des informations quant à sa composition ainsi qu’à la présence de néovascularisation. Ils présentent un grand intérêt pour les cliniciens afin de les aider à établir un diagnostic pour les plaques carotidiennes de leur patient et donc à définir le traitement approprié pour chaque patient.