Imagerie

Coordination : Professeur Isabelle Fournier –INSERM U1192 , Université Lille 1

La plate-forme intégrée Imagerie au service des chercheurs d’ONCOLille est l’une des plus innovantes en Europe. Elle se compose de 4 plateaux technologiques : imagerie cellulaire (plateforme BiCeL), imagerie moléculaire par spectrométrie de masse, imagerie in vivo et radiothérapie.

D’accès aisé, ces plateaux se situent sur le campus hospitalo-universitaire (CHRU-Lille2), sur le campus universitaire des sciences de Villeneuve d’Ascq et sur le site de l’Institut Pasteur de Lille.

Plateau « Imagerie cellulaire »

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Directeur scientifique de la plateforme BiCeL : Professeur Frank LAFONT, Institut de Biologie de Lille, spécialiste mondiale de la caractérisation mécanique de la membrane cellulaire.

Une technologie d’imagerie cellulaire de pointe :

Depuis 2010, le BioImaging Center Lille-Nord de France (BICeL) fédère les plates-formes d’imagerie cellulaire et tissulaire du campus hospitalo-universitaire (CHRU-Lille2), de l’Université des Sciences et Technologies de Lille 1 (campus Lille 1) et des Instituts Pasteur de Lille et de Biologie de Lille (campus Pasteur).

BiCell réunit dans un fonctionnement transversal de plateaux techniques de microscopie à force atomique, microscopies photoniques (microscopes conventionnels et à fluorescence, microscopes à très haute résolution, multi photoniques, confocaux, Micro-dissection laser), microscopie électroniques  (microscopes à transmission (MET), MET cryo-tomo-analytique ou microscopie à balayage), Cytométrie de flux et criblage à haut-débit.

Ces équipements de pointe permettent d’étudier et de comprendre le fonctionnement intime des cellules (trafics moléculaires ou des organites, déformation des membranes et cellules, interaction ligands/récepteurs…) ou de classer les types cellulaires d’une population plus large de cellules (évolution d’une population de cellules tumorales lors d’un traitement ou lors d’une rechute…)

Les chiffres clefs :

  • Plus de 70 équipements d’imagerie de haute technicité,

  • Plus de 30 scientifiques experts au service des chercheurs,

  • 300 chercheurs et cliniciens provenant de 112 équipes de recherche dont celles d’ONCOLille, ont accès à la plateforme,

  • 25% de l’activité dédiée à la recherche sur le cancer.

L’excellence de la plateforme est reconnue par des labels nationaux d’excellence :

  • Label IBISA depuis 2010  témoignant la qualité d’organisation et de service de la plateforme au service des sciences du vivant.

  • Label Equipex (PIA-EquipEx) du programme « équipement d’avenir » obtenu en 2011 pour les équipements d’excellence dans le cadre du projet ImagInEx BioMed.

  • Soutien du Fond Européen de Développement Régional (FEDER) mis en œuvre par le Conseil Régional Nord Pas-de-Calais.

Pour un partage des savoirs :

Outre le support à la recherche, la plateforme BiCeL est également impliquée dans la formation des étudiants et chercheurs aux techniques d’imagerie cellulaire de pointe (organisation d’une école d’été internationale, participation aux journées A. Verbert des doctorants, symposium international LEAD Imaging @ Lille en 2014…)

Plateau « Imagerie moléculaire par spectrométrie de masse (MS) » : CliC-Imaging

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Responsable scientifique : Professeur Isabelle FOURNIER, Laboratoire PRISM, Université de Lille, spécialiste internationale de l’analyse moléculaire par spectrométrie de masse

Basée sur les nouvelles technologies d’imagerie moléculaire par spectrométrie de masse développée par l’équipe du Pr. I. Fournier en 2001, le plateau imagerie MS a été parmi les pionniers au niveau international. Ses champs d’intervention :

  • la recherche de molécules (ou marqueurs) cibles dans des sections fines de tissus (par exemple, composés exogènes tels que les médicaments ou des polluants ou biomarqueurs tels que des métabolites, lipides, peptides, protéines, les miRNA, les exosomes),

  • l’établissement de classifications moléculaires de tumeurs via la mise en évidence de profils (ou empreintes) moléculaires spécifiques pour affiner le diagnostic,

  • le pronostic et l’identification des biomarqueurs pour la compréhension des mécanismes d’apparition et d’évolution des tumeurs.

  • Développement de nouvelles technologies de diagnostic en temps réel, in vivo basées sur la spectrométrie de masse (SPIDERMASS TM)

  • Imagerie moléculaire ciblée et quantitative en multiplexe à l’échelle cellulaire via la technologie Tag-Mass TM.

Le plateau Imagerie MS propose à toutes les équipes de recherche rattachées à ONCOLille un service en imagerie moléculaire par spectrométrie de masse etl’ identification des composés endogénes ou exogènes par des stratégies de micro- OMICs

Comment ça marche ?

Progrès médical, l’imagerie moléculaire par spectrométrie de masse connaît un grand essor : elle affine considérablement les diagnostics. Entre autres, elle assure à la fois la détection d’une lésion cancéreuse dans le cadre d’un examen anatomopathologique et l’évaluation de son degré de malignité.

Un faisceau laser est dirigé sur une biopsie et en disperse une partie des molécules qui la composent : les biomarqueurs (qui sont les indicateurs d’une pathologie ou de sa progression). Ces biomarqueurs sont immédiatement récupérés par le spectromètre et analysés automatiquement en fonction de leur masse moléculaire ce qui génère un diagnostic plus précis. Cette technologie se réalise ex vivo à partir de biospsies par example ou in vivo via la technologie SPIDERMASS TM.

Principaux équipements :

  • Equipement de spectrométrie de masse de type FT MS de haute performance pour l’identification des partenaires protéiques mis en évidence par imagerie MS. Il rend la plateforme plus performante, en offrant en sus de l’utilisation de l’imagerie MS comme outil de suivi de cibles particulières ou comme outil d’histologie moléculaire, l’accès à l’identification des protéines et l’accès à des informations sur les processus physiopathologiques impliqués,

  • Instruments pour la préparation des tissus en vue des expériences d’imagerie ou de micro-analyses des tissus (cryostat, robots de dépôt de réactifs type micro-sprayeur et micro-spotteur),

  • Instrument pour réaliser des micro-extractions moléculaires,

  • 3 spectromètres de masse de type MALDI ainsi que 3 spectromètre de masse de type ESI-IT…

  • De nouveaux outils pour le diagnostic en temps réel in-situ :

Le plateau supporte un projet de développement d’un instrument de diagnostic en temps réel basé sur la spectrométrie de masse (projet SPIDERMASS) ayant pour vocation ultime à être un instrument de diagnostic utilisable dans le bloc opératoire. Le chirurgien pourra réaliser une détection en temps réel pour un acte chirurgical plus rapide et plus précis. Par exemple : détermination des marges d’exérèse.

Ce projet a été finaliste de prix international de l’innovation ALTRAN (2014) et lauréat du prix de l’innovation décerné par le jury international de MATWIN (organisme de maturation de l’innovation) en mai 2015.

Les chiffres clefs :

– 70% de l’activité globale de la plateforme est dédiée aux thématiques cancers.

Pour un partage des savoirs :

Le plateau Imagerie MS organise régulièrement des formations internationales en imagerie MS à destination des professionnels (2014, 2015), a organisé plusieurs symposiums scientifiques et est partie prenante de la formations à la technique d’imagerie MS des étudiants de l’Université de Lille dans le cadre du Master de Protéomique.

Plateau « Imagerie in vivo »

Responsable: Professeur Damien HUGLO, CHRU de Lille, spécialiste de la médecine nucléaire

Des équipements pour l’imagerie clinique (humain) et pré-clinique (animaux)

Le plateau « imagerie in vivo » regroupe pour la partie clinique, les services du CHRU de Lille et du Centre Oscar Lambret (COL) disponibles pour la recherche clinique en cancérologie, soient 9 services de radiologie (8 au CHRU et 1 au COL) et 3 services de médecine nucléaire (2 au CHU et 1 au COL), regroupant 8 scanners ou TomoDensitoMètre (TDM), 8 Imageurs à Résonance Magnétique (IRM dont une totalement dédiée à la recherche à l’Hôpital Roger Salengro), 8 gamma-caméras dont 3 couplées à des TDM et 3 TEP (Tomographe à Emission de Positons)-TDM,

La part d’utilisation réservée à la recherche en cancérologie est très variable selon les services et leurs liens avec les cliniciens car ces services sont d’abord destinés aux examens des patients en soins courants. Quasi-totale sur le site du Centre de Lutte Contre le Cancer, cette part « recherche en cancérologie » représente 60 % à peu près des 400 protocoles de recherche dans lesquels sont impliqués les services d’imagerie du CHRU

La partie d’imagerie in-vivo dédié à la recherche préclinique est implantée au pôle recherche de la faculté de médecine. Elle comprend essentiellement 2 équipements permettant une imagerie très poussée chez les petits animaux (rongeurs) : une μTEP-μTDM, et une μIRM. Les thématiques « cancer » représentent entre 20 et 25 % de l’activité de la plateforme pré-clinique.

La cellule « recherche »

Une cellule « recherche », appartenant au « Pôle d’Imagerie et Explorations Fonctionnelles du CHRU de Lille », évalue et sélectionne les nouvelles demandes de participation à des protocoles cliniques de cancérologie. L’établissement d’une base de données de l’ensemble des protocoles de recherche, dans laquelle les projets SIRIC sont identifiés vient renforcer cette dynamique.

Les chiffres clefs

De janvier 2014 à juin 2015, 58 % des nouveaux protocoles du CHRU de Lille dans lesquels sont impliqués les services d’imagerie concernent la cancérologie :

64 des 92 nouveaux protocoles validés en 2014 et 39 des 87 nouveaux protocoles validés au cours du 1er semestre 2015

Pour un partage des savoirs :

– Publication de l’activité de la cellule recherche du Pôle d’Imagerie et Explorations Fonctionnelles dans la revue Contact du CHRU de Lille,

– Participation au steering comittee de l’axe 2 du Cancéropole Nord-Ouest sur la radiothérapie guidée par l’image et la radiothérapie adaptative,

– Participation à la fête de la Science.

Plateau « radiothérapie et imagerie médicale »

Responsable : Professeur Eric LARTIGAU, Oncologue-radiothérapeute et directeur de la recherche du Centre Oscar Lambret

Toutes les techniques modernes de radiothérapie sont à disposition de la recherche clinique et fondamentale (cellules souches) ou translationnelle mises en œuvre au sein d’ONCOLille. Une partie importante des programmes de support à la recherche se fait dans le domaine technologique et de la physique médicale avec l’équipe de physique médicale : développements d’algorithmes Monte Carlo de contrôle de qualité des doses de radiothérapie, optimisation du workflow patients, intégration des nouvelles techniques d’imagerie et en particulier en IRM dans le diagnostic et la prise en charge thérapeutique des cancers.

En outre, toujours tournée vers l’innovation, la plateforme développe des collaborations industrielles dans le domaine des nouvelles technologies comme la protonthérapie…

Les équipements :

Ils appartiennent au Département Universitaire de Radiothérapie du Centre Oscar Lambret et à la plateforme de pointe du Gamma Knife de l’Hôpital Salengro (CHRU).

– 7 machines de radiothérapie externe,

– tous les équipements de curiethérapie et de radiothérapie superficielle…

Pour un partage des savoirs :

– Coordination des programmes de recherche avec l’axe 2 du Cancéropole Nord-Ouest sur la radiothérapie guidée par l’image et la radiothérapie adaptative.

– Organisation de la «1st Master Class in Mass Spectrometry Imaging and Tissue Microproteomic », du 14-18 octobre 2014.

– Cours national en physique médicale, Lille, mars 2015

– Congrès de la Société française de physique Médicale, Lille, Juin 2015

– Journées de radiothérapie organisées en Janvier 2013, 2014 et 2015 à Lille