Exploration in vivo chez le petit animal

1.2.1. Matériels et méthodes

1.2.1.1. Analyse préclinique chez la souris du dérivé fluoré

1.2.1.1.1. Imagerie TEP/TDM chez la souris C57Black/6

L’administration chez l’animal permet d’obtenir des renseignements sur les voies de métabolisation et la biodistribution des traceurs. L’imagerie TEP-TDM, sur imageur clinique est réalisée à Toulouse en collaboration avec l’équipe de Sandrine et Marc Poirot de l’INSERM UMR 1037 à l’aide d’un modèle B16F10 de mélanome murin syngénique de la souris (C57Black/6).

Pour ce faire, 50000 cellules B16F10 sont injectées en sous-cutané sur le flanc des souris C57Black/6. Lorsque les tumeurs ont atteint un volume suffisant (≈ 150 mm³), une activité moyenne de 7,4 ± 1,85 MBq de traceur fluoré est injectée dans la veine caudale. Puis, chaque animal est anesthésié par injection intrapéritonéale d’une solution kétamine + xylazine (respectivement à 100 mg/kg et 10 mg/kg). L’activité résiduelle restant dans chaque seringue est quantifiée à l’activimètre. Après un délai d’environ 30 minutes, les animaux toujours anesthésiés, sont disposés sur un support alvéolé non atténuant (polystyrène extrudé à faible densité électronique) pour l’acquisition dynamiques des données TEP-TDM (TEP-TDM Discovery ST^® General Electric Health Care, GEHC).

Le protocole d’acquisition s’applique sur un champ de vue de 20 cm de diamètre. L’acquisition dynamique s’effectue lors d’un pas de quinze minutes au total. Les coupes tomodensitométriques sont de 1,25 mm d’épaisseur tous les 0,6 mm et pour la TEP, les coupes sont de 3,27 mm tous les 3,27 mm soient 47 coupes par pas d’acquisition (environ 15,3 cm). A la fin de l’acquisition, les animaux sont sacrifiés.

Le traitement des images s’effectue sur les stations Xeleris et Advantage Workstation 4.2^® (GEHC). Le signal est analysé de manière visuelle ou semi-quantitative, et le volume fixant est également estimé à partir d’une segmentation.

126 1.2.1.1.2. Etude de la biodistribution du ¹⁸F-ribofuranose-RGD chez l’animal

L’analyse de la biodistribution du ¹⁸F-ribofuranose-RGD repose sur deux types de techniques différentes. D’une part, la biodistribution du traceur a dans un premier temps été appréhendée lors de l’imagerie dynamique TEMP-TDM. Suite au passage caméra, les tumeurs de chaque souris sont mesurées (mesure de contrôle) puis prélevées par dissection et la radioactivité fixée par la tumeur est mesurée dans un compteur gamma (1470-Wizard). Cette fixation est donc définie de façon quantitative, de même que les activités physiques du sang, et des principaux organes de l’animal.

En parallèle, des analyses spécifiques de la biodistribution sont réalisées. Comme précédemment, 50000 cellules B16F10 en sous-cutané sur le flanc des souris C57Black/6. Une fois un volume tumoral de 150 mm³ atteint, les souris sont anesthésiées et 7,4 ± 1,85 MBq de ¹⁸F-ribofuranose-RGD sont injectés au niveau caudal. L’activité résiduelle restant dans chaque seringue est quantifiée à l’activimètre. Les animaux, encore endormis, sont sacrifiés par dislocation vertébrale à différents temps post-injection. Les principaux organes sont prélevés (sang, poumons, cœur, rate, foie, os, reins, muscles et intestins), et la biodistribution du traceur est quantifiée. Chaque organe est pesé et la radioactivité est mesurée à l’aide d’un gamma-compteur (1470-Wizard). Les résultats sont exprimés en pourcentage de dose injectée par gramme de tissus (% ID/g) ou en pourcentage de dose injectée (% ID) pour chaque organe, et les ratios de fixation tumeurs sur organe sont calculés.

1.2.2. Résultats

1.2.2.1. Imagerie TEP/TDM chez la souris C57Black/6

L’injection du peptide fluoré, ¹⁸F-ribofuranose-RGD, à des souris C57Black/6 (n = 14) greffées de mélanomes syngéniques B16F10 a permis d’identifier et de localiser les tumeurs (Figure 41). Pour les tumeurs de taille importante, il est possible de visualiser une moindre fixation du traceur dans la région centrale soulignant vraisemblablement la présence de zone nécrotique et d’une angiogenèse tumorale plus réduite à ce niveau. L’acquisition des images 75 minutes après injection permet de visualiser les tumeurs avec un bon contraste vis-à-vis du bruit de fond environnant. Une fixation tumorale conséquente est observée avec un ratio de fixation tumeur/bruit de fond de 6,1 ± 1,5.

127 Figure 41 : Coupes axiales et transversales de souris C57black/6 porteuses de mélanomes murins B16F10. La tumeur est clairement identifiable

1.2.2.2. Etude de la biodistribution du ¹⁸F-ribofuranose chez l’animal

Les souris C57Black/6 sont sacrifiées et disséquées en moyenne 150 min p.i. (n = 8). L’activité présente dans les principaux organes, la tumeur et le compartiment circulant, est mesurée au compteur gamma (Figure 42). Les résultats sont exprimés en pourcentage de dose injectée par gramme de tissu (%ID/g). Une forte activité est retrouvée au niveau digestif avec les valeurs les plus importantes pour l’estomac (5,71 ± 5,08 % ID/g), le foie (13,46 ± 7,25 % ID/g) et les intestins (19,03 ± 8,95 % ID/g). La vésicule biliaire est l’organe pour lequel l’activité retrouvée est la plus conséquente soit 58,74 ± 28,31 % ID/g, a contrario l’activité rénale ne représente que 1,24 ± 0,51 % ID/g. Le radiotraceur possède donc une élimination essentiellement digestive. L’imagerie TEP-TDM indique une clairance rapide du traceur du compartiment sanguin. Lors de l’étude de biodistribution, l’activité retrouvée dans le sang est de 0,54 ± 0,28 % ID/g.

128 Figure 42 : Histogramme représentant les résultats de l’analyse de la biodistribution du ¹⁸ F-ribofuranose-RGD chez des souris black porteuses de tumeurs mélaniques B16F10. Les essais témoignent d’une activité digestive importante mais aussi d’une bonne fixation et rétention tumorale

Les muscles sont considérés comme témoin négatif de la fixation du dérivé RGD fluoré. Le traceur présente une fixation tumorale correcte (1,73 ± 0,81 % ID/g). La valeur moyenne du ratio de fixation tumeur sur tissus sains environnants (muscles) est de 6,07 ± 1,57, ce qui permet une identification tumorale nette (Figure 43). L’imagerie réalisée à 75 minutes permet une bonne visualisation des tumeurs B16F10 avec un bon contraste vis-à-vis des tissus sains.

Figure 43 : Ratios de fixation tumeur/muscle obtenus chez des souris C57Black/6 greffées de tumeurs B16F10. La valeur moyenne est de 6,07 ± 1,57

Biodistribution bl^oo d sp^le en st^om ac^h bo^w el ki^dn ey^s ga^llb la^dd er liv^er _lu^ng s he^ar t tu^m or m^us cl^e 0 1 2 souris 167 souris 172 souris 169 souris 187 souris 185 3 5 20 40 60 % ID /g RATIO Tumeur/muscle so^ur is ¹ 67 so^ur is ¹ 72 so^ur is ¹ 69 so^ur is ¹ 87 so^ur is ¹ 85 0 1 2 3 4 5 6 7 8 souris 167 souris 172 souris 169 souris 187 souris 185 R a ti o T /N T

129

L’intérêt et l’efficacité du ¹⁸F-ribofuranose-RGD dans le cadre de l’évaluation de thérapie innovante anti-angiogénique ont été testés (n = 15). Les conditions opératoires sont similaires et se déroulent chez la souris C57Black/6 xénogreffée de tumeurs syngéniques B16F10. Un échantillon de sept souris témoins, sans thérapeutique, est comparé à huit souris pour lesquelles un traitement anti-angiogénique expérimental est appliqué. Ces tests apportent des données supplémentaires de biodistribution confirmant l’élimination à prédominance digestive du radiotraceur.

Figure 44 : Biodistribution comparative du ¹⁸F-ribofuranose-RGD chez des souris black porteuses de tumeurs mélaniques B16F10, traitées ou non par un médicament expérimental anti-angiogénique. Les essais témoignent d’une activité digestive majoritaire.

La comparaison des deux groupes d’animaux confirme une élimination majoritairement digestive du traceur, avec les activités les plus importantes retrouvées au niveau intestinal (3,98 ± 0,74 % ID/g), et de la vésicule biliaire (16,62 ± 8,17 % ID/g) versus 0,02 ± 0,01 % ID/g au niveau des reins (Figure 44).

Les ratios de fixation tumeur/muscles pour les souris contrôle, dont le développement tumoral n’a pas été endigué par la mise en place d’une thérapeutique, et pour les souris traitées, présentent des valeurs significativement différentes. Les résultats sont respectivement de 12,18 ± 5,32 et 2,24 ± 0,50 (test t de Student non apparié, p < 0,05) (Figure 45).

130 Figure 45 : Ratios de fixation tumeur/muscles obtenus chez des souris C57Black/6 greffées de tumeurs B16F10 traitées ou non. Une différence significative est observée entre le groupe traité et le groupe témoin.

L’application de tests in vitro développés pour le ^99mTc-DTPA-bis-c(RGDfK) n’a malheureusement pas donné les résultats escomptés. L’affinité du ¹⁸F-ribofuranose-RGD n’a pu être démontrée du fait de problème de solubilisation aux concentrations nécessaires pour la réalisation de cette technique.