Développement de l’IRM du poumon rehaussée par polarisation dynamique nucléaire : vers l’imagerie de la protéolyse

Abstract

Les maladies inflammatoires pulmonaires tels que la mucoviscidose et le BPCO, ont pour point commun un influx important de neutrophiles qui libèrent des protéases, responsables des lésions tissulaires et de la perte progressive de fonction. À ce jour, il n'existe aucune méthode permettant d'évaluer l'activité des protéases dans le poumon in vivo. Une telle méthode permettrait un diagnostic précoce de tout déséquilibre protéase / inhibiteur bien avant la détection des lésions pulmonaires par des méthodes d'imagerie anatomique ainsi que l'évaluation de thérapies avec des inhibiteurs de protéases. L'IRM rehaussée par Polarisation dynamique nucléaire (PDN) est une approche possible pour révéler de telles activités enzymatiques en utilisant des nitroxydes spécifiques. Cependant, l’imagerie du poumon par IRM est encore aujourd’hui exigeante, en raison des propriétés intrinsèques à l'organe. Dans la nécessité d'obtenir du signal dans le poumon en IRM, une séquence radiale est souvent privilégiée. En effet, les trajectoires radiales bénéficient de nombreuses avantages comme leur faible sensibilité aux artefacts de mouvements ainsi que la possibilité de sous-échantillonner les acquisitions. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de développer une séquence 3D à Temps d'Echo Ultra court sur un nouveau système IRM bas champ (0.2T) et de la comparer à une séquence robuste utilisant l'écho de spin. Les deux méthodes ont été implémentés au système afin d'obtenir des images en 3D en un temps d’acquisition limité. Après leur évaluation in vitro, leur utilisation in vivo chez la souris donnent accès à la biodistribution de nitroxydes dans le poumon, dont un substrat de l'élastase du neutrophile. L'IRM rehaussée a par ailleurs permis d'évaluer in vitro les activités enzymatiques de protéases à sérine dans le cas de poumons infectés.