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Laboratoire | Cerveau | IRM

Equipe Imagerie Moléculaire et Délivrance de Molécules Actives

Présentation de l'équipe


​Vous trouverez ici les noms des membres permanents de l'équipe Imagerie moléculaire et délivrance de molécules actives, dirigée par Sébastien Mériaux ainsi qu'une courte présentation.

Publié le 9 avril 2018

1. Membres de l'équipe


Membres permanents :

  • Françoise Geffroy : technicienne, en charge de la culture cellulaire et l'histologie
  • Erwan Selingue : technicien, en charge de l'expérimentation préclinique
  • Benoît Larrat : ingénieur-chercheur, en charge de la thématique « Ultrasons sous IRM »
  • Sébastien Mériaux : ingénieur-chercheur, en charge de la thématique « Quantification d'agents de contraste IRM fonctionnalisés », responsable de l'équipe​

Post-doctorant :

  • David Barrière : « Développement des outils de post-traitement des données in vivo et ex vivo d'IRM multimodale acquises sur un modèle rat de stress », post-doctorat financée par le projet SIGMA (ANR AAP BLANC INTERNATIONAL II 2012)​

Doctorants :

  • Marianne Boucher : « Imagerie moléculaire combinant l'IRM à très haut champ magnétique et des agents de contraste biologiques superparamagnétiques pour le diagnostic de pathologies cérébrales », thèse financée par le projet MEFISTO (ANR AAP P2N 2012)
  • Matthieu Gerstenmayer : « Imagerie moléculaire de l'amyloïdose dans des modèles rongeurs de la maladie d'Alzheimer combinant la perméabilisation de la barrière hémato-encéphalique par ultrasons guidés par IRM à haut champ et des agents de contraste paramagnétiques fonctionnalisés », thèse financée par la DSV du CEA (bourse IRTELIS)
  • Solenne Vaillant : « Suivi in vivo de cellules immunitaires par imagerie multimodale », thèse financée par Sanofi Aventis Group (bourse CIFRE)

2. Thématiques de recherche


Au cours d'un précédent projet ISEULT, financé par l'Agence de l'Innovation Industrielle (BPIFrance, ex-OSEO), l'unité d'imagerie et de spectroscopie par IRM haut champ (UNIRS) du CEA NeuroSpin, en partenariat avec le groupe pharmaceutique Guerbet, a conduit un programme de recherche sur 5 ans qui a démontré, sur des modèles rongeurs, que l'utilisation de scanners IRM à haut champ magnétique (7 et 17,2 Tesla), combinée au développement de nouveaux agents de contraste fonctionnalisés paramagnétiques et superparamagnétiques à très forte relaxivité, permet de réaliser l'imagerie moléculaire de pathologies cérébrales sur des modèles rongeurs (tumeur, accident vasculaire). De plus, pour étudier des biomarqueurs cérébraux intratissulaires comme les plaques amyloïdes dans la maladie d'Alzheimer, un dispositif de perméabilisation temporaire de la barrière hémato-encéphalique (BHE) par ultrasons guidés sous IRM a été développé pour garantir l'accessibilité de l'agent de contraste fonctionnalisé à sa cible.

Dans la continuité du projet ISEULT, l’équipe « Imagerie Moléculaire et Délivrance de Molécules Actives » (MIDAS) de l’UNIRS a pour objectif principal de poursuivre le développement de stratégies de quantification et de dispositifs expérimentaux pour l'IRM moléculaire à haut champ magnétique (7, 11,7 et 17,2 Tesla). Les biomarqueurs ciblés, spécifiques de pathologies cérébrales (gliomes, glioblastomes, accidents vasculaires, amyloïdose,…) peuvent être endovasculaires ou intratissulaires. Les différents développements méthodologiques se concentrent sur l’optimisation de l’acquisition de cartes quantitatives de concentration en agent de contraste IRM fonctionnalisé (relaxométrie), en termes de sensibilité de détection, de résolutions spatiale et temporelle. Ces développements portent à la fois sur le design des séquences IRM, des outils de reconstruction et de post-traitements des images, mais également sur la mise au point de protocoles d’imagerie moléculaire in vivo de modèles animaux murins de path​ologies cérébrales. Des marquages immunohistochimiques dédiés à ces modèles animaux sont également réalisés par la plateforme d’histologie de NeuroSpin pour confirmer les résultats d’imagerie IRM, et notamment visualiser la co-localisation de l’agent de contraste IRM fonctionnalisé avec sa cible biologique. Par ailleurs, pour contrôler la délivrance des agents de contraste IRM fonctionnalisés aux tissus cérébraux (et cibler par exemple les plaques amyloïdes de la maladie d’Alzheimer), un nouveau dispositif non invasif de perméabilisation temporaire de la BHE par ultrasons focalisés sous IRM a été développé et validé in vivo sur des modèles rongeurs. Ce dispositif permet, grâce à un système de motorisation et un logiciel de pilotage dédiés, de contrôler in situ en temps réel les trajectoires mécaniques et électroniques des ultrasons, et ainsi de définir précisément les lieux de délivrance de molécules aux tissus cérébraux. Une rétroaction fondée sur un transfert en temps réel des images IRM permet de contrôler les effets biologiques potentiels des ultrasons, et le cas échéant de modifier certains paramètres acoustiques pendant la session d’imagerie.

Les projets de recherche menés par l'équipe « Imagerie Moléculaire et Délivrance de Molécules Actives » de l'UNIRS s'articulent autour de trois thématiques principales :

  • L'évaluation de nouveaux agents de contraste IRM fonctionnalisés pour l'imagerie moléculaire de pathologies cérébrales : des magnétosomes fonctionnalisés par manipulation génétique de bactéries magnétotactiques (projet MEFISTO), des nanoparticules d'oxyde de fer fonctionnalisés par des anticorps spécifiques (projet TROPICA), une nouvelle classe d'agents de contraste IRM paramagnétiques fonctionnalisés pour le ciblage de l'amyloïdose cérébrale (projet FUSETAD) ;
  • L'étude de modèles animaux de pathologies cérébrales pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques : la néoangiogénèse tumorale dans un modèle souris de glioblastome (projet MEFISTO), les interactions tumeur-microenvironnement dans un modèle souris de gliome infiltrant du tronc cérébral (projet STROMAD), l'infiltration des tissus cérébraux par des cellules souches tumorales de neurones humains dans un modèle souris de gliome (projet TROPICA), des marqueurs moléculaires anatomiques et fonctionnels du stress dans un modèle rat (projet SIGMA), l'apparition de dépôts amyloïdes dans des modèles transgéniques rats et souris de la maladie d'Alzheimer (projet FUSETAD) ;
  • Le développement de dispositifs sous et hors IRM d'ultrasons focalisés transcraniens pour rongeurs et primates non humains, essentiellement pour deux applications : i) la délivrance contrôlée et localisée de molécules d'intérêt diagnostique ou thérapeutique aux tissus cérébraux par libération de nano-médicaments encapsulés et/ou par perméabilisation de la BHE (projets MRgFUS, FLUORIMUS, MACAKUS et EBOPUS) ; ii) la neuromodulation locale induite par ultrasons couplée à la neuroimagerie fonctionnelle (projet NeuroStimUS).​

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