Profilage immunologique profond et modélisation hybride du cerveau pour la prédiction et l’amélioration de la récupération après une agression cérébrale aigue – AI-NIGMA

L’ischémie cérébrale aigue (IC) et l’encéphalopathie post anoxique (EPA) consécutives à un arrêt cardiaque font partie des premières causes de décès et de handicap neurologique en Europe. Chez les survivants, ces pathologies sont à l’origine de niveaux de dépendance majeurs à l’origine d’un « nombre d’années de vie perdues » supérieur au cancer ou à toutes les autres causes de démence confondues. D’un point de vue mécanistique, ces deux phénomènes sont la conséquence directe de la baisse brutale focale (IC) ou globale (EPA) de la perfusion cérébrale. Leur prise en charge est actuellement centrée sur l’obtention d’une revascularisation cérébrale rapide par des moyens pharmacologiques/mécaniques (IC) ou de réanimation cardiocirculatoire (EPA). Néanmoins il faut noter que la moitié des patients victimes d’une IC dont l’occlusion vasculaire a été levée et deux tiers des patients réanimés efficacement pour un arrêt cardiaque vont présenter une évolution neurologique défavorable, en lien avec des processus lésionnels secondaires connus sous le terme d’ischémie-reperfusion (IR). D’un point de vue médical, deux pistes d’amélioration prioritaires ont été établies : l’amélioration des moyens d’évaluation pronostique et le développement de nouveaux moyens thérapeutiques capables de moduler les conséquences cérébrales de l’IR. En effet, la prédiction du devenir neurologique est une pierre angulaire de la prise en charge de ces patients.
Dans le cas de patients victimes d’une IC, cette évaluation pronostique guide la prise en charge initiale et l’orientation ultérieure des patients. Dans le cas des patients avec EPA, plus de 75% des décès observés dès la phase précoce de la réanimation sont liés à des décisions de limitation / arrêt des soins justifiées par une prédiction neurologique défavorable. Or, l’évaluation pronostique des patients en EPA nécessite une démarche complexe, actuellement basée sur l’utilisation combinée des nombreuses données cliniques, biologiques et radiologiques aux performances pronostiques limitées (i.e. 45% des patients en EPA sont situés dans une « zone grise » de pronostication malgré une évaluation effectuée selon les recommandations actuelles). Concernant les moyens thérapeutiques, il a été suggéré que l’échec des nombreux essais thérapeutiques dont l’objectif principal était la récupération neurologique est lié à une compréhension insuffisante des mécanismes d’ischémie reperfusion qui limite l’identification de biomarqueurs fiables et pertinents.
Notre équipe (ToNIC) a récemment identifié, à l’aide des techniques d’imagerie moléculaire in vivo, un lien entre l’importance de l’activation neuroimmune chez des patients EPA et leur devenir neurologique. Nous pensons que la caractérisation individuelle et dynamique des réponses immunologiques à l’IR cérébrale focale et/ou globale, pourrait être à l’origine d’un changement majeur de paradigme à la fois scientifique et clinique.
A travers le projet AI-NIGMA et la mise en commun des expertises complémentaires des partenaires du projet, nous postulons que les progrès récents effectués dans le domaine du profilage immunitaire unicellulaire de haute dimension et la neuroimagerie multimodale, associés aux avancées dans l’apprentissage automatisé et la modélisation hybride du cerveau offrent une opportunité sans précédent d’atteindre une médecine de précision basée sur l’identification d’empreintes immunitaires individuelles des agressions cérébrales aigues, plus efficace et accessible au plus grand nombre.