« Rendre l'invisible visible » et pouvoir obtenir une image extrêmement précise du flux sanguin, à l’échelle du vaisseau, en bonne santé ou malade, c’est la prouesse réalisée avec cette nouvelle technique d'imagerie, développée à la Johns Hopkins Medicine. Une technique qui pourrait changer la donne dans la compréhension et la détection des maladies vasculaires. Présenté dans la revue Nature Methods, le système d’imagerie « VascuViz », réservé à ce stade à la recherche, va permettre de mieux comprendre la biologie des maladies caractérisées par une anomalie du flux sanguin, telles que les accidents vasculaires cérébraux, mais aussi les cancers (angiogenèse).
Les chercheurs de Baltimore ont développé et testé une nouvelle approche d'imagerie qui va permettre aux scientifiques de capturer des images de vaisseaux sanguins à différentes échelles spatiales : VascuViz est basé sur un mélange de polymères à prise rapide qui remplir les vaisseaux sanguins et les rend visibles -avec de multiples techniques d'imagerie. Le composé, testé in vitro, puis dans une variété de tissus de souris, par perfusion à travers le système vasculaire de modèles de cancer du sein, dans les muscles des jambes, le cerveau ou encore les tissus rénaux a permis, via l'IRM, la tomodensitométrie et la microscopie optique d’obtenir des visualisations 3D du système vasculaire.
Visualiser la structure du système vasculaire d'un organe ou d’un tissu
L'approche permet plus globalement aux chercheurs de visualiser avec une grande précision la structure du système vasculaire d'un tissu. Ces données, en conjonction avec un modèle d’intelligence artificielle, des images complémentaires, d’autres biopsies tissulaires, permettent de clarifier le rôle complexe du flux sanguin dans la maladie. Ces images à l’échelle du vaisseau sanguin vont permettre de mieux cerner la biologie des maladies caractérisées par des anomalies du flux sanguin mais également décrypter les structures et les fonctions des différents tissus du corps.
« Habituellement, si vous souhaitez collecter des données sur les vaisseaux sanguins d'un tissu donné et les combiner avec tout son contexte environnant, comme la structure et les types de cellules qui s'y développent, vous devez réétiqueter le tissu plusieurs fois, réaliser de nombreuses images et combiner un grand nombre d’informations complémentaires », rappelle l’auteur principal, le Dr Arvind Pathak, professeur de radiologie et de génie biomédical , chercheur au Sidney Kimmel Comprehensive de la Johns Hopkins : « aujourd’hui une telle analyse suppose un processus long et coûteux et destructeur pour l'architecture du tissu, ce qui nuit considérablement à l’analyse ».
VascuViz surmonte ce problème en rendant la structure des plus grandes artères au micro-vaisseau le plus minuscule visible avec tout un panel de techniques d'imagerie classiques, ce qui permet aux chercheurs d’accéder à une compréhension spatiale de la structure et de la santé des vaisseaux, ainsi que des tissus environnants. VascuViz permet d’estimer plus précisément des caractéristiques telles que le flux sanguin dans les vaisseaux sanguins réels, puis de combiner ces données avec des informations complémentaires, telles que la densité cellulaire. Ainsi, des données obtenues grâce à VascuViz sont ensuite entrées dans des modèles informatiques du flux sanguin,
tels que les modèles développés pour les cancers, ce qui offre une image précise de l’évolution de la maladie.
Source: Nature Methods 10 Feb, 2022 VascuViz: a multimodality and multiscale imaging and visualization pipeline for vascular systems biology
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