Des agents de contraste pour combiner l’IRM de l’hydrogène et du fluor

L’imagerie médicale est essentielle pour établir des diagnostics. L’imagerie par résonance magnétique (IRM), basée sur la détection des noyaux d’hydrogène ¹H de l'eau très abondants dans les tissus, est devenue la principale technique d’imagerie des objets vivants. Parfois, des agents de contraste sont nécessaires pour améliorer la qualité des images.

Outre l’IRM du proton, les signaux d’autres noyaux peuvent être détectés. L’IRM du fluor ¹⁹F présente par exemple des atouts complémentaires à celle de l’hydrogène. Le fluor a des propriétés de résonance magnétique similaires à celles du proton mais est très peu présent dans les organismes vivants. Son suivi par imagerie permet donc de s’affranchir d’un important bruit de fond dans les images. De plus, certains agents de contraste fluorés ont naturellement tendance à s'accumuler dans les foyers inflammatoires que l’on cherche à visualiser.

L’utilisation plus répandue de l’IRM du fluor est cependant freinée par un manque d'agents d'imagerie sûrs (biologiquement compatibles), solubles dans l'eau et contenant une grande quantité de fluor. L’innocuité des nanoparticules de perfluorocarbone* utilisées actuellement comme agents de contraste fait encore débat.

Afin d’améliorer la sensibilité de la détection des signaux IRM ¹⁹F, une équipe du Centre de biophysique moléculaire (CNRS) a utilisé des ions Mn²⁺ pour former des complexes avec de petites molécules fluorées. Contrairement aux nanoparticules, ces petites sondes moléculaires ont des structures chimiques bien définies et caractérisées. Elles présentent des profils de biocompatibilité plus favorables et une meilleure solubilité dans l'eau sans qu'il soit nécessaire de les encapsuler dans des formulations spécifiques. Enfin, grâce au paramagnétisme du manganèse(II), elles génèrent un signal fort en IRM malgré des quantités de fluor très inférieures par rapport aux perfluorocarbones actuellement utilisés.

De plus, ces agents de contraste fluorés sont également actifs en IRM du proton, permettant de superposer les images de l'IRM du proton et du fluor pour une cartographie anatomique précise.

Grâce à ces nouveaux agents de contraste permettant de combiner IRM du proton et du fluor, il est maintenant envisageable d’obtenir des informations détaillées sur la structure des tissus (grâce aux protons) et de suivre spécifiquement des composés marqués (grâce au fluor). Cette avancée décisive publiées dans Angewandte Chemie International Edition devrait permettre une meilleure compréhension de la biodistribution de médicaments et la visualisation des changements structuraux des tissus en réponse à un traitement.

* Les perfluorocarbones (PFC) sont des hydrocarbures synthétiques inertes dans lesquels les atomes d'hydrogène ont été remplacés par des atomes de fluor.

Rédacteur : CCdM