Imagerie tissulaire multispectrale infrarouge pour une meilleure stratification des patients atteints de cancers des voies aérodigestives supérieures – TUMADMIR

Les cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS) sont hétérogènes sur le plan clinique, anatomopathologique et biologique. Si la grande majorité d’entre eux proviennent de la transformation de l’épithélium malpighien de recouvrement des VADS et sont donc des carcinomes épidermoïdes, plusieurs sous-types histologiques sont décrits et leur grade de différentiation variable.
Fréquemment associés à une intoxication alcolo-tabagique et/ou à une infection par le papillomavirus (HPV), 15% des patients ne présentent aucun facteur de risque connu. Malgré les progrès réalisés dans leur prise en charge, les risques de rechute locorégionale ou à distance voire de deuxième cancer primitif sont élevés et demeurent difficiles à prédire. On estime que les cancers de la cavité orale sont précédés dans 30% des cas, par une lésion muqueuse orale à potentiel malin (OPMD), avec des évolutions pouvant être longue (10-20 ans). Il demeure très difficile de prédire le risque de transformation maligne d’une OPMD, en raison de leur hétérogénéité clinique, de la difficulté de l’évaluation clinique et anatomo-pathologique et de l’absence de biomarqueurs validés.
Biologiquement, l’hétérogénéité des cancers des VADS et des OPMD a été rapportée au niveau de l’expression de nombreux marqueurs protéiques, au niveau génétique, épigénétique, et transcriptionnel, et plus récemment au niveau métabolique et du microenvironnement tumoral.
Nombre de ces caractéristiques biologiques sont distribuées de manière hétérogène spatialement. Enfin, des études récentes illustrent les changements dans le temps de différents paramètres biologiques, soit ‘spontanément’ au cours de la transformation maligne de la muqueuse malpighienne lors des phases précoces de la tumorigénèse observable sur des prélèvements d’OPMD, soit sous la pression de sélection des traitements. La prise en considération de ces différents niveaux d’hétérogénéités biologiques (protéique, génétique, transcriptomique, tissulaire et cellulaire, métabolique, spatiale & temporelle) est indispensable à l’amélioration de la stratification des patients et à la personnalisation des traitements.
Cependant, l’un des freins à l’utilisation de cette information biologique est de pouvoir l’appréhender sur des tissus tumoraux analysés en routine (fixés et inclus en paraffine) et disponibles en quantité limitée, sans multiplier les techniques par ailleurs très coûteuses. Pour lever ces freins, le LabCom TUMADMIR propose d’implémenter la plateforme d’imagerie multispectrale dans l’infrarouge ADMIR en anatomie et cytologie pathologique (ACP). Cela sera possible en associant les compétences médicales, en biologie des tumeurs et en bio-informatiques du laboratoire académique « Analyse intégrée de la dynamique des cancers » (Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon, Inserm 1052) dirigée par le Pr. Saintigny (porteur), et de l’entreprise partenaire ADMIR représentée par Mr. Duraffourg (CEO), spinoff du CEA-Leti créée en 2022, qui développe une plateforme d’imagerie multispectrale dans l’infrarouge, technologie de rupture lauréate du concours i-Lab (2022). Elle repose sur 12 brevets et des expertises en physique (lasers à cascade quantique haute brillance, matrice de bolomètres et architecture sans lentille large champ de vision) et en intelligence artificielle (deep learning).
Les objectifs du LabCom TUMADMIR sont spécifiquement de soutenir le développement de la plateforme ADMIR en améliorant sa résolution spatiale et en développant une intelligence artificielle de classification des tissus ; et d’autre part, de montrer la pertinence biologique de l’imagerie infrarouge et son utilité clinique sur le plan diagnostique, pronostique et théranostique par l’analyse de l’hétérogénéité tissulaire.