Imagerie métabolique des patients atteints de cancer de la prostate utilisant le 1-¹³Cpyruvate hyperpolarisé

Cette étude d'imagerie de première dans le monde a évalué la sécurité et la faisabilité du 1-¹³Cpyruvate hyperpolarisé comme agent pour caractériser de manière non invasive les modifications du métabolisme tumoral chez les patients atteints de cancer de la prostate. L'imagerie des systèmes vivants avec des agents hyperpolarisés peut entraîner une amélioration de plus de 10 000 fois du signal par rapport à l'imagerie par résonance magnétique conventionnelle (IRM). Lorsqu'elle est combinée avec l'acquisition rapide de données IRM in vivo ¹³C, il est possible d'évaluer la distribution d'agents tels que le 1-¹³Cpyruvate et ses produits métaboliques, le lactate, l'alanine et le bicarbonate, en quelques secondes. Des études précliniques sur des modèles de cancer ont détecté des niveaux élevés de lactate hyperpolarisé 1-¹³C dans la tumeur, avec un rapport lactate 1-¹³C/lactate 1-¹³Cpyruvate augmenté dans les tumeurs de haut grade et diminué après un traitement réussi. La traduction de cette technologie chez l'homme a été réalisée en modifiant l'instrument qui génère l'agent hyperpolarisé, en construisant des bobines de radiofréquence spécialisées pour détecter les noyaux ¹³C, et en développant de nouvelles séquences d'impulsions pour capturer efficacement le signal. La population étudiée comprenait des patients avec un cancer de la prostate prouvé par biopsie, avec 31 sujets ayant reçu une injection de 1-¹³Cpyruvate hyperpolarisé. Le temps médian pour administrer l'agent était de 66 s, et une absorption a été observée environ 20 s après l'injection. Aucune toxicité limitant la dose n'a été observée, et la dose la plus élevée (0,43 ml/kg de 230 mM d'agent) a donné le meilleur rapport signal/bruit pour le 1-¹³Cpyruvate hyperpolarisé. Les résultats étaient extrêmement prometteurs non seulement en confirmant la sécurité de l'agent mais aussi en montrant un niveau élevé de lactate 1-¹³C/lactate 1-¹³Cpyruvate dans des régions de cancer prouvé par biopsie. Ces résultats seront précieux pour le diagnostic non invasif du cancer et le suivi du traitement dans de futurs essais cliniques.