Risque de dissection aortique basé sur la structure intramurale – ADRIS

La dissection aortique est un événement cardiovasculaire catastrophique à prévalence élevée. Le projet ADRIS (Risque de Dissection Aortique basé sur la Structure Intramurale) vise à estimer le risque de dissection aortique de type A pour un patient donné à partir de la structure intramurale et de biomarqueurs circulants, obtenus à partir d'images médicales et d'un prélèvement sanguin. Nous faisons l’hypothèse que la dissection est un processus biomécanique qui s’initie dans les lamelles de la media. Elle est déterminée par des facteurs de stress aigus (pression artérielle) et par la fragilité de la paroi, mise en évidence par des micro-défauts préexistants pouvant être corrélés à des biomarqueurs spécifiques.
ADRIS propose une approche en 4 étapes : caractériser, comprendre, modéliser et prédire.
En effet, notre premier objectif consiste à établir un critère de risque de rupture d’après des tests mécanique sur des tissus humains provenant de patients à risque. Des valeurs de référence de pression critique de dissection et de résistance du tissu artériel ainsi que ses propriétés mécaniques et morphologiques seront caractérisés.
Afin de comprendre comment ces micro-défauts structurels et compositionnels affectent l’initiation de la dissection dans les tissus humains pathologiques, nous réaliserons des expériences de dissection in-situ utilisant la tomographie à rayons X synchrotron (s-CT). Cela permettra d'observer directement les sites d'initiation et les mécanismes de dissection à l'échelle des lamelles de la media.
Ensuite, une campagne expérimentale ambitieuse sur du tissu artériel prélevé chez des patients à risque visera à caractériser les mécanismes de rupture de cette structure lamellaire ainsi que ses propriétés mécaniques et morphologiques.
Un modèle biomécanique numérique multi-échelle du processus de dissection dans la paroi sera développé et validé sur la base de ces résultats. Ce modèle pourra fournir une estimation probabiliste de la pression à laquelle une dissection se produirait en fonction de la microstructure et de la composition de la paroi aortique.
Les échantillons de sang et le tissu artériel résiduel des mêmes patients seront également analysés à la recherche de biomarqueurs circulants et intramuraux spécifiques à la dissection aortique à l’aide de protéomique, lipidomique et transcriptomique spatiale. Ces données permettront d’établir des corrélations avec les paramètres mécaniques et de prédire la densité et le type de défauts intramuraux.
En intégrant ces résultats dans un modèle numérique de l'aorte, nous identifierons les principaux facteurs déterminants de la dissection, qui seront incorporés dans un indicateur clinique de prédiction de la dissection aortique. Ce score se basera sur des paramètres anatomiques et mécaniques dérivés de données cliniques aisément accessibles. Il sera utilisé pour aider les cliniciens à prendre une décision en matière de suivi ou de traitement.
Ces approches sont basées sur l’intuition, l'expérience et les travaux préliminaires du consortium. À terme, ADRIS permettra de surmonter d'importantes limitations dans la compréhension de la pathogenèse de la dissection aortique en établissant un lien séquentiel entre les processus biochimiques, les micro-défauts intramuraux et l’endommagement mécanique de l'aorte. Le projet présente un fort potentiel d’impact sur la clinique en fournissant de nouveaux critères d'évaluation et pourrait guider de futurs développements technologiques dans le domaine de l'imagerie médicale.