08/05/2017
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Spectrométrie par résonance magnétique SRM


SRM


Un appareil imposant réunissant spectroscope et IRM

Le principe identique à l'IRM et parfois le même appareil
La spectroscopie par résonance magnétique, SRM, mise au point en 1946, repose sur les propriétés de résonance magnétique nucléaire que présente notamment l'hydrogène, mais également, quoique de façon beaucoup plus faible, certains autres noyaux atomiques. Le principe est analogue à celui de l'imagerie par résonance magnétique, les IRMs car les noyaux des atomes composant les protéines, placés dans un champ magnétique puissant, sont soumis par intermittence à une onde de radio fréquence, émettent un signal caractéristique. Dans le cadre de la SRM, ces signaux sont représentés sous la forme d'un spectre. L'application de la SRM à un échantillon de matière, ou à une zone corporelle, permet, par l'analyse de ce spectre, le dosage de la substance émettrice, ainsi que l'étude de la composition chimique du matériel exploré. En Médecine, la SRM permet de façon non invasive d'analyser la structure d'une protéine du corps humain. La SRM est ainsi parfois associée à l'IRM, si l'appareillage utilisé est assez puissant, et apporte des informations complémentaires à l'imagerie. Le spectre d'un tissu tel que le système nerveux, le cerveau, le foie, le rein, peut être distinct selon que le tissu est normal ou tumoral ou pathologique. Par exemple, une anomalie du spectre des atomes de phosphore contenus dans le cœur contribue au diagnostic de certaines maladies cardiaques. En neurologie, la SRM permet de doser la créatinine, la N-acétylaspartate et les glutamates dans la substance blanche du cerveau. Les perspectives de cette technique sont nombreuses, dans le domaine de la recherche, ainsi que dans celui du diagnostic et de la surveillance des maladies.

Une méthode non invasive pour le diagnostic et le pronostic du gliome
Deux études décrivent une approche non invasive pour détecter un biomarqueur (2-HG) des mutations IDH dans le gliome, qui sont associées a un meilleur pronostic. Cette approche de spectrométrie par résonance Magnétique (SRM) pourrait être précieuse pour le diagnostic, le pronostic et la stratification des tumeurs cérébrales, ainsi que pour la surveillance du traitement chez les patients atteints de gliome. Les gliomes, tumeurs cérébrales regroupant les astrocytomes, les oligodendrogliomes et les oligoastrocytomes mixtes, ont un pronostic très  variable qui dépend en partie de leur grade de malignité (de 1 à 4) et des caractéristiques histologiques. Toutefois, des tumeurs de même diagnostic peuvent avoir une évolution très variable, ce qui souligne le besoin d'identifier d'autres marqueurs pronostiques afin de mieux guider la prise en charge thérapeutique des gliomes. Une avancée a été faite en 2008 lorsque des études génomiques ont montré que des mutations hétérozygotes des gènes IDH1 et 2 (Isocitrate déshydrogénase I et 2), trouvées dans 86% des gliomes de grade II et III et des glioblastomes secondaires sont associées à un pronostic plus favorable.
Ces gènes IDH permettent la synthèse d'une enzyme importante, l'isocitrate déshydrogénase, qui joue un rôle essentiel dans la respiration cellulaire, en  favorisant la décarboxylation oxydative de l’isocitrate pour produire l'alpha-cétoglutarate (alpha-KG). Les mutations IDH entraînent la perte de cette fonction, mais elles confèrent aussi un gain de fonction enzymatique favorisant la réduction de l’alpha-KG pour produire le 2-hydroxyglutarate (2-HG), un métabolite potentiellement oncogène, impliqué dans le développement du gliome.
Deux études décrivent maintenant une approche non invasive pour détecter la présence des mutations IDH dans le gliome, par le biais du 2-HG.
Pour la détection du 2-HG, Elkheled et coll. (université de San Francisco) ont utilisé une nouvelle  méthode de spectrométrie par résonance  magnétique (SRM) pour détecter et quantifier les taux de 2-HG ex vivo dans 104 échantillons de gliomes de grade II récurrent provenant de 52 patients (40 avec la mutation IDH et 12 sans mutation IDH). Ils montrent une forte concordance entre la présence de 2-HG et la mutation IDH dans les échantillons. De plus, la production de 2-HG est trouvée avec n'importe quel type de mutations IDH1 et IDH2 et constitue donc un  biomarqueur adéquat des mutations IDH de la tumeur.
Andronessi et coll. (Harvard Médical School, Boston) confirment ces résultats in vivo, en utilisant une méthode similaire de spectrométrie par résonance magnétique, rapportent la détection in vivo du 2-HG chez 2 patients ayant un gliome avec mutation IDH1. Ils montrent ainsi que la présence des mutations IDH peut être évaluée de façon non invasive par l'imagerie spectroscopie.
Cette découverte est Importante puisqu’il n'existe pas d'augmentation du 2-HG dans le sang, ni dans le LCR ou l'urine des patients atteints de gliome.
« Cette approche pourrait avoir des implications précieuses pour le diagnostic, le pronostic et la stratification des tumeurs cérébrales ainsi que pour la surveillance du traitement chez les patients atteints de gliome » notent dans un commentaire les Drs Philippe Metellus et Dominique Figarella-Branger (Hôpital de la Timone, et INSERM UMR911, Marseille).
Andronessi et coll. Elkaled et coll.
Metellus et Coll. Science translational Medecine 11 janvier 2012


Réf. Le quotidien du Médecin n° 9068 du 18 janvier 2012

IRM, IRMf, TEP, SRM quatre techniques d'imagerie pour la radiothérapie
La radiothérapie est presque toujours mise en échec in situ, comme la chirurgie. Toutes les études d’escalade de doses, jusqu’à 80-90 Gy sur un volume limité, ont échoué jusqu’ici. On peut donc se poser la question : délivre-t-on « la bonne dose au bon endroit » ? Avec les nouvelles techniques d’imagerie, c’est d’abord une meilleure visualisation des extensions microscopiques tumorales que l’on espère. Ces techniques reposant sur des principes métaboliques et non morphologiques, la mise en évidence par l’imagerie fonctionnelle d’anomalies « spécifiques » a une signification différente et souvent complémentaire aux informations apportées par l’imagerie morphologique classique. Les quatre principales techniques évaluées sont la spectroscopie de résonance magnétique (SRM), l’IRM fonctionnelle (IRMf), la tomographie par émission de positons (TEP) utilisant différents traceurs radioactifs (18-FDG, méthionine), la tomographie par émission de photons (SPECT) utilisant l’alpha-méthyl-thyrosine marquée à l’iode 123 (IMT). Chaque technique a des intérêts potentiels et des limites, la SRM et l’IRMf semblant actuellement les plus prometteuses : elles ont une résolution spatiale acceptable et peuvent être effectuées dans le même temps que l’IRM classique. Les anomalies mises en évidence par ces techniques ne recouvrent que très partiellement les régions en hypersignal à l’IRM morphologique pondérée en T1, en T2 ou FLAIR. Il est donc possible que leur usage dans la planification de la radiothérapie amène des informations complémentaires précieuses, permettant d’améliorer un gradient efficacité/toxicité très limité. Cette hypothèse ne peut être confirmée que par des études prospectives corrélant en parallèle les anomalies visibles en imagerie « classique » versus « métabolique » avec les sites précis de rechute. Une fois amélioré le « ciblage » des régions cérébrales microscopiquement envahies, on peut anticiper de nouvelles études, combinant de plus hautes doses de radiothérapie dans les « bons volumes » avec des drogues « ciblées », ces dernières ayant déjà démontré une réelle efficacité lorsqu’elles sont associées à la radiothérapie, particulièrement en cancérologie de la tête et du cou.
Source
Département de radiothérapie-radiophysique, Institut Gustave Roussy, Villejuif, France, Service de neuroradiologie, CHU Kremlin-Bicêtre, 94275 Le Kremlin-Bicêtre Cedex, Département d’imagerie médicale, Institut Gustave-Roussy, rue Camille-Desmoulins, 94805 Villejuif Cedex,


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