Une IRM capable de détecter de micrométastases cérébrales

DE NOTRE CORRESPONDANT

LA CONDITION du dépistage d’une métastase cérébrale par IRM après injection de gadolinium est la rupture de la barrière hémato-encéphalique, un processus qui se produit à un stade déjà avancé de la tumeur. Par ailleurs, le traitement aujourd’hui proposé (la radiothérapie cérébrale totale) est lourd en termes d’effets secondaires. Une meilleure sélection des patients, seulement possible à l’aide d’un diagnostic plus précoce, est donc fortement souhaitable afin de donner toutes ses chances à ce traitement, et le réserver aux malades qui peuvent en bénéficier.

Une molécule d’adhésion cellulaire vasculaire.

La technique développée par l’équipe de Nicola R. Sibson s’appuie sur la mise en évidence du rôle d’une molécule d’adhésion cellulaire vasculaire, la VCAM-1, dans le développement métastatique, d’une part, et sur les propriétés paramagnétiques exceptionnelles des microparticules d’oxyde de fer (MPIO), d’autre part. Ils ont fait l’hypothèse que le ciblage de la VCAM-1 au moyen de ces agents de contraste pouvait faire espérer une sensibilité meilleure que l’IRM classique.

Les auteurs montrent, au préalable, qu’il existe une forte expression (en immunohistochimie) du VCAM-1 chez un modèle murin de métastases cérébrale (souris MDA231BR à qui sont injectées des cellules 4T1) et que les zones de surexpression de la molécule d’adhésion correspondent souvent à des métastases. Ensuite, le volume des hypodensités induites par la VCAM-1-MPIO augmente significativement dans le temps par rapport à des animaux contrôles (IgG-MPIO), ce dès J5 après l’induction des métastases. L’absence de rehaussement en IRM avec gadolinium suggère que ces hypodensités apparaissent avant toute rupture de la barrière hémato-encéphalique.

Les Anglo-Saxons confirment, en outre, leurs observations sur des échantillons tissulaires de métastases cérébrales humaines. Il est intéressant de noter que la possibilité (rare) de se procurer des échantillons de métastase précoce a permis aux chercheurs de vérifier l’existence d’une forte expression de la VCAM-1 à proximité de micrométastases.

Ces travaux apportent plusieurs renseignements importants. D’une part ils démontrent l’existence d’une association étroite entre l’activation de l’endothélium vasculaire (surexpression de la VCAM-1) et les stades précoces du développement des métastases cérébrales.

De 300 à 650 µm.

Mais la découverte la plus significative est que l’IRM avec ciblage de la VCAM-1 au moyen des MPIO est capable de dépister des tumeurs métastatiques d’un de 100 µm, soit bien avant la rupture de la barrière hémato-encéphalique, qui se produit pour des tumeurs d’au moins 500 µm de diamètre. Les auteurs estiment que cette technique pourrait ainsi déceler, compte tenu des conditions habituelles de résolution en clinique, des métastases de l’ordre 300 à 650 µm (soit de 0,3 à 3x10⁵ cellules).

Il reste un problème important à résoudre avant d’envisager des applications potentielles chez l’homme : les MPIO utilisées dans cette étude chez la souris ne sont pas biodégradables. Des particules biodégradables sont toutefois à l’étude. Un autre point qui mérite attention est la possibilité de faux-positifs (autres lésions inflammatoires), qui pourrait être surmontée, notamment, par une sélection des seuls patients à risque de métastases cérébrales.

Sibson N. R. et coll. Molecular MRI enables early and sensitive detection of brain metastases. Proc Natl Acad Sci USA (2012) Publié en ligne.