Dossier Biofutur n°386 – IMAGERIE IN VIVO : Le vivant mis à nu

Édito

Régine Trébossen¹, Daniel Fagret^2,3, Marie-Thérèse Ménager⁴, Franck Lethimonnier⁵ et Jacques Bittoun⁶

¹Institut d’Imagerie des sciences du vivant Frédéric Joliot, France Life Imaging, CEA, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette
²Inserm, Pôle infrastructures, Paris<
³Pôle grenoblois de France Life Imaging, Grenoble
⁴Direction de la Recherche Fondamentale, CEA, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette
⁵AvieSan, ITMO Technologies pour la Santé, Paris
⁶Institut des Sciences du Vivant Frédéric Joliot, France Life Imaging, CEA, Université Paris-Saclay Gif-sur-Yvette

*¹Programme Investissements d’avenir ANR-11-INBS-0006
*²Volet français dédié aux thérapies innovantes en neurosciences du consortium européen d’infrastructure de recherche translationnelle EATRIS (European Advanced Translational Research Infrastructure in Medicine) (www.neuratris.com)
*³Infectious Diseases Models for Innovative Therapies(www.idmitcenter.fr)
*⁴European Clinical Research Infrastructures Network (www.ecrin.org)
*^{5eatris.eu

*⁶www.eurobioimaging.eu}

Le développement de l’imagerie médicale et biologique in vivo est la conséquence de découvertes majeures de la physique comme la radioactivité naturelle par l’Allemand Wilhelm Conrad Röntgen en 1895, la radioactivité artificielle par les Français Irène et Frédéric Joliot en 1934 ou la résonance magnétique nucléaire par le Suisse Felix Bloch et l’Américain Edward Purcell. Cette imagerie in vivo fut à l’origine d’avancées majeures dans la compréhension des mécanismes physiologiques et physiopathologiques à l’œuvre chez l’homme, plus particulièrement du fonctionnement cérébral, jusqu’alors difficilement accessible de manière non invasive. Ainsi l’imagerie a-t-elle révolutionné nos connaissances de la maturation du cerveau du nourrisson ou des apprentissages fondamentaux comme la lecture et le calcul.

D’outil incontournable du diagnostic médical qu’elle était, dès son apparition en 1895 – le premier appareil de radioscopie médicale a été installé par Antoine Béclère à l’hôpital parisien Tenon en 1896 –, l’imagerie est devenue, par ses avancées successives, un outil également essentiel de la recherche en sciences de la santé. Outre les informations anatomiques qu’elle a toujours apportées avec une précision croissante, les multiples modalités de l’imagerie médicale fournissent la cartographie de plusieurs dizaines de paramètres riches d’informations sur la structure des tissus et la fonction des organes.

Jointes aux méthodes « -omiques » qui ont enrichi la biologie ces dernières décennies, ces modalités apportent des éléments essentiels pour contextualiser et éclairer les informations issues de l’analyse du génome ou des protéines cellulaires. Depuis 2012, les moyens de la recherche française en imagerie in vivo sont coordonnés à l’échelle nationale par l’infrastructure France Life Imaging*¹, un réseau qui donne accès à de nouvelles technologies d’imagerie plus précises, multimodales le plus souvent, éventuellement portatives, à toute la communauté des chercheurs et cliniciens, du public ou du privé. Il contribue aussi au développement de logiciels de gestion et d’analyse d’images. Coordonné par le CEA, ce réseau s’appuie sur une centaine de laboratoires, sous la tutelle des principaux organismes de recherche et de grands pôles universitaires qui développent des recherches dans les domaines clés de l’imagerie, de la physique et de l’instrumentation, des agents d’imagerie, de l’imagerie interventionnelle et de l’analyse de données.

L’imagerie in vivo est aussi intégrée dans des infrastructures nationales en biologie-santé, comme NeurATRIS*² et IDMIT*³, et européennes comme ECRIN*⁴, EATRIS*⁵ et, de manière plus marginale, Euro-BioImaging*⁶. Orchestré par l’Alliance nationale pour les sciences de la vie et de la santé (Aviesan), en étroite synergie avec les sociétés savantes d’imagerie, France Life Imaging est complété par un réseau rassemblant les acteurs de la recherche clinique hospitalière exploitant l’imagerie médicale créé par les sociétés savantes d’imagerie, les collèges d’enseignement et France Life Imaging, FORCE imaging (French Organisation for the Research in a Clinical Environment using imaging). Ces deux réseaux co-coordonnés permettent d’établir un continuum entre recherches académique et clinique hospitalière dans le domaine de l’imagerie propice au partage des savoir-faire.

Ce dossier présente les dernières innovations technologiques et méthodologiques de la recherche en imagerie médicale et leurs applications phares pour la recherche clinique avancée, ainsi que le point de vue des médecins impliqués dans la recherche en imagerie médicale. Outre l’exploitation simultanée de plusieurs modalités d’imagerie, le futur est à l’intégration de données multi-échelles, de la cellule au millimètre, et de données de multiples sources et de multiples patients pour modéliser les informations qu’elles contiennent. Le tout afin de tirer parti des connaissances acquises antérieurement et de proposer, à court terme, des outils d’aide à la décision thérapeutique adaptée au profil des patients.

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