DISPOSITIF D’AIDE AU GUIDAGE

DES BIOPSIES PROSTATIQUES

PAR FLUORESCENCE PROCHE-

INFRAROUGE

1

J. Boutet2, N.Grenier1, E.Rustique2, A.Jacquart2, L.Hervé2, J.L.Coll3, M.Keramidas3, I.Texier2, F.Navarro2,F. Couillaud1, R.Boisgard2, G.Pottier2, J.M.Dinten1

1-Université Bordeaux Segalen – CHU de Bordeaux

2-CEA-LETI, Grenoble

3-INSERM U823, Institut A. Bonniot, Grenoble

(1)

(2)

(3)

nicolas.grenier@chu-bordeaux.fr

Comment identifier le cancer ?Comment identifier le cancer ?

Imagerie fonctionnelle en IRM :

Véritable progrès mais manque de

SS et de SP

SpT2 Diffusion

Imagerie moléculaire en TEP-IRM : Prometteur

mais résolution spatiale insuffisante

Perfusion

Biopsies prostatiques ciblées par imagerieBiopsies prostatiques ciblées par imagerie

1 2 3

Ciblage cognitif après IRM

Rapide

On ne voit pas les cibles pdt la biopsie

Fusion IRM-US

Permet de cibler la lésion principale

Nécessite un système approprié

Biopsies sous IRM

Permet de cibler la lésion principale

Vérification du positionnement de l’aiguille

Peu disponibleImmobilise l’IRM

4

Injection de microbulles

Permet de retrouver la cible

Nécessite le logiciel PDCUS dans l’échographe

Système d’imagerie bimodalSystème d’imagerie bimodal

J.Boutet et al., J. Biomed. Opt., 2009

FIANIUM

CEA-LETI, VERMON

Sonde bimodale6 fibres d’excitation4 fibres de détection

Localisation de la tumeur sur l’image bimodale

Conclusions de ProstafluoConclusions de Prostafluo

• Développement d’une sonde bimodale US/optique adaptée aux contraintes cliniques

– Profondeur d’investigation : 0-28 mm– Résolution

• σX = 0.13 cm• σY = 0.9 cm• σZ = 0.10 cm

– Répétabilité < 0.1 cm

• reconstruction optique et co-enregistrement avec les US– Validation sur fantôme à 80%– Validation sur petit animal 3/4

• Futur :– Prendre en compte les hétérogénéités tissulaires pour améliorer la localisation

optique : étude clinique– Test de différentes sondes fluorescentes sur de gros animaux : chien

développant spontanément un cancer de prostate.

Projet BiTum, ANR 2011Projet BiTum, ANR 2011

• Finaliser le système pour la clinique• Développer un nanovecteur fluorescent (Lipidots) pour cibler le

cancer – Choix de fluorophore

– Pharmacocinétique, biodistribution

• Ciblage spécifique – anticorps anti-PSMA

– RGD

• Imagerie du gros animal (chien)• Imagerie du petit animal

– Développer des modèles murins de KP exprimant ou non les cibles– Implantation in situ (collaboration avec Muriel Busson, Montpellier)

• Test de la compatibilité de la sonde avec des études cliniques (laser safety, biocompatibilité, décontamination...)

• Intégration du système dans une baie transportable

À l’aide notamment d’une nouvelle technologie de laser à fibre

• Adaptation de la sonde optique en vue d’une étude préclinique sur chien

Développements récents en instrumentationDéveloppements récents en instrumentation

PROSTAMOBILE

Nanoparticules lipidiques : Dispersion d’une phase lipidique dans une phase aqueuse (sonication)- Nanoémulsion -

Développement d’un nouveau traceur : LIPIMAGE™Développement d’un nouveau traceur : LIPIMAGE™

Cœur lipidique Fluorophore lipophile

surfactant Chaines PEG

50 nm

Avantages: •Furtivité•Brillance (5x ICG)•internalisation facilitée•Stabilité > 5 semaines

Souris 1 Souris 3

Fonctionnalités des nanoparticules par EPR : - test visibilité des nanoparticules- test de localisation passive à la tumeur

Les nanoparticules sont fonctionnellesSur tumeur DU145 sous cutanées

80 nm

Ciblage non spécifiqueCiblage non spécifique

Ciblage spécifiqueCiblage spécifique

• Choix de l’Ac

– YPSMA Abcam : NON

– scFvD2B (Giulio Fracasso & Marco Colombati, Vérone, IT)

FrigerioB et al, Eur J Cancer 2013

• Modèles :

– Orthotopique vs sous-cutané

– Souris immunocompétentes vs immunodéficientes

– Expression conditionnelle PSMA

Anticorps pour la fonctionnalisation des lipidots

scFvD2B (collaboration laboratoire de Verone) 1- Validation de l’utilisation du fragment d’anticorps en immunocytochimie

2- Validation en immunohistotochimie

Cellules LnCap(marquage sur cellules vivantes)DAPI bleu = noyauVert = PSMA

Coupe prostate souris/cancer

Anticorps (fragment scFv) validé

D2B scFv

1-Lignée LnCap transformée (stable) =LnCaplucFexpression de la luciférase Firefly pour le suivi en bioluminescence de la pousse tumorale

Construction du modèle cellulaire : LnCap – souris immunodéficiente

Marquage scFv de la lignée LnCaplucF(cellules vivantes)DAPI bleu = noyauVert = PSMA

2-Validé en implantation orthotopique par bioluminescence

Activité luciférase (LnCaplucF injectée dans la prostate 0.5M/lobe)Image 9 jours après implantation

Utilisation des LnCaplucF pour implantationorthotopique

contrôle

S0-249

X63 DAPI = noyau vert = PSMA

X20 HE

Premier lot de souris Inj prostate LnCap (0.5M/lobe) 8 semaines post inj

3-Validé par coloration et histochimie

Coupe cryo 15µm/ HES et IHC

Construction du modèle cellulaire : LnCaplucF

cancer

nécrose

20 min

1 (296) scFv

2 (297) scFv

5 (300) capées

T0 60 min

Injection des nanos scFv ou capées (première série)

Tissus traités pour IHC et HE

Prélèvement 4

V

P

Essais pré-cliniquesEssais pré-cliniques

• Gros animal :

– Chien :

• Cancers spontanés

• Implantation

– Transducteur spécifique

– École vétérinaire de Lyon

Projets cliniquesProjets cliniques

• Optimisation du système

– AO Ressourcement du CR Aquitaine

– Implication de la Route des Lasers : Alphanov

• Essais pilotes :

– Propriétés optiques de la prostate

– Essai pilote avec de l’IGC (AMM) avant PT

– Essai Lipidots ?