Développement de nouveaux outils moléculaires pour l'imagerie TEP/NIRF – M3ODALIty

La combinaison de la Tomographie par Emission de Positon (TEP) et l’imagerie optique dans le proche infrarouge (NIRF) apparait particulièrement intéressante du fait des synergies qu’elle propose. En effet, elle conjugue le caractère non-invasif et fonctionnel du diagnostic en TEP avec la possibilité d’y associer la très haute résolution spatiale à l’échelle cellulaire de l’imagerie de fluorescence. Le concept est donc simple mais efficace: l’examen TEP permettra tout d’abord de localiser le tissu malade et quantifier l’expression d’un biomarqueur chez le patient, puis l’imagerie de fluorescence permettra au chirurgien de guider son exérèse et/ou à l’anatomopathologiste de réaliser un diagnostic peropératoire rapide et fiable. Pour concrétiser ce concept, il est indispensable de créer de nouveaux outils alliant la double modalité d’imagerie avec un ciblage tissulaire et cellulaire hautement sélectif. M3ODALIty propose de développer deux nouvelles sondes d’imagerie combinée [18F]TEP/NIRF en relevant un double défi de chimie de synthèse et de radiochimie. Le défi consiste d’une part à associer sur la même structure moléculaire le fluorochrome et un atome de fluor-18 lié à un carbone, et d’autre part à introduire une approche « haut risque/haut bénéfice » de radiomarquage tardif (« late stage ») de la sonde d’imagerie. Ces sondes serviront à construire de nouveaux outils d’imagerie TEP/NIRF monomoléculaires (MOnoMolecular Imaging Tools (MOMITs)). M3ODALIty s’attachera également à décupler l’efficacité de ces outils en imagerie en introduisant pour la première fois l’utilisation du macrocycle bambusuril qui permet de multiplier (multivalence) ou de panacher (multiplexage) les entités de ciblages sur une même structure. M3ODALIty adoptera par ailleurs une chimie simple et robuste pour garantir une construction modulaire des MOMITs, permettant ainsi d’interchanger facilement les entités de ciblage pour personnaliser « à la demande » l’outil d’imagerie pour une cible donnée. La preuve de concept de l’efficacité de ces outils sera réalisée dans un modèle validé d’angiogenèse en utilisant deux peptides, c(RGDfK) et A7R, ciblant respectivement les intégrines et le récepteur à la neuropiline-1. Au-delà de la preuve de concept, d’importantes retombées de ce projet sont attendues i) en imagerie préclinique pour la sélection, sur la base de la fluorescence, de nouveaux candidat-traceurs avant leur radiomarquage et l’imagerie combinée in vivo, ii) en imagerie clinique pour concrétiser l’association du diagnostic préopératoire TEP suivi d’une chirurgie peropératoire en imagerie de fluorescence et iii) pour les PMEs européennes dans le domaine de l’imagerie nucléaire. Pour concrétiser ces objectifs ambitieux, un consortium des meilleurs spécialistes du CEA et de l’Université de Lorraine en chimie organique et macrocyclique, radiochimie, biologie et imagerie a été créé. Les chercheurs engagés dans cette aventure ont tous accès à des installations de radiochimie et imagerie de premier plan au niveau national et international. M3ODALIty se positionne au niveau 3/4 de l’échelle TRL (Technological Readiness Level) pour le domaine biomédical avec un fort potentiel de maturation vers des applications cliniques.