Au Canada, une personne sur dix est atteinte d’une maladie du rein. Or, les méthodes cliniques de diagnostic actuelles reposent sur des mesures démographiques et des résultats d’analyses sanguines que l’on insère dans une équation pour quantifier la fonction rénale moyenne de la personne traitée. Toutefois, cette équation comporte une marge d’erreur importante (environ 20 %) et ne permet pas de cerner le rein atteint ni l’emplacement du problème.
En proposant l’utilisation d’un nouveau produit de contraste qui permet de remédier aux enjeux d’innocuité associés aux produits de contraste traditionnels, cette étude offre la possibilité d’établir des diagnostics et des plans de traitement personnalisés pour les maladies du rein. Ce produit facilite l’obtention de données spatiales et de mesures quantitatives du débit de filtration glomérulaire pour les deux reins, surpassant la performance des méthodes cliniques actuelles.
À la recherche d’un produit de contraste précis et sûr
« Nos discussions avec des radiologues et des néphrologues ont mis en lumière la nécessité d’améliorer nos techniques. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet d’obtenir d’excellentes images anatomiques, mais on ne dispose pas d’agents de contraste appropriés pour évaluer la fonction rénale », explique Adam J. Shuhendler, professeur agrégé du Département de chimie et sciences biomoléculaires et de la Faculté des sciences de l’Université d’Ottawa. « Les produits de contraste existants qui contiennent des ions de métaux lourds peuvent s’avérer toxiques si la fonction rénale est altérée. L’étude avait pour but de remédier à ce problème par l’injection d’un produit exempt d’ions métalliques qui permet d’effectuer une cartographie du rein de manière sûre et efficace, et qui permet d’obtenir des informations essentielles à l’établissement d’un diagnostic et d’un plan de traitement personnalisés. »
Cette étude, financée par les Instituts de recherche en santé du Canada, a été menée par Nicholas D. Calvert, candidat au doctorat en chimie et sciences biomoléculaires qui travaille dans le laboratoire d’Adam Shuhendler, avec l’aide d’Alexia Kirby, Mojmír Suchý, Peter Pallister, Aidan A. Torrens, Dylan Burger, Gerd Melkus et Nicola Schieda, du Laboratoire de médecine moléculaire de l’Université d’Ottawa, et du Centre d’imagerie préclinique de l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa.
L’équipe de recherche a obtenu des résultats prometteurs en utilisant le radical verdazyl comme base pour un produit de contraste sans métaux. Après avoir optimisé le processus de synthèse, les chercheurs ont injecté le produit à des souris saines soumises à un examen d’IRM. Les résultats démontrent que l’utilisation du produit de contraste à base de verdazyl est sécuritaire et efficace, et qu’elle permet la visualisation d’accumulations dans le rein. L’équipe a ensuite utilisé des modèles murins de maladies du rein pour confirmer l’efficacité de cette méthode d’imagerie pour visualiser le débit de filtration glomérulaire (DFG). Les résultats ont été comparés à ceux de l’analyse histologique et de méthodes établies pour déterminer le DFG des souris, ce qui a permis de corroborer la fiabilité de la méthode par IRM.
« Contrairement aux méthodes actuelles basées sur une équation et sur des agents de contraste traditionnels à base de gadolinium, ce nouveau produit de contraste permet une caractérisation précise de la fonction rénale, même lorsqu’un seul rein est dysfonctionnel, précise Adam J. Shuhendler. De plus, cette étude a également mené à la découverte de mécanismes d’adaptation du rein sain, qui compense le dysfonctionnement de son homologue malade. »
« Grâce à ce nouveau produit de contraste d’IRM exempt de métaux, nous sommes pleinement entrés dans l’ère de la médecine personnalisée pour le traitement des maladies du rein »
Adam J. Shuhendler
— Professeur agrégé du Département de chimie et sciences biomoléculaires et de la Faculté des sciences
Entrer dans l’ère de la médecine personnalisée
L’injection d’un produit de contraste d’IRM exempt de métaux constitue une grande avancée vers des soins urologiques personnalisés. En ayant accès à des images permettant une cartographie de la fonction rénale, les cliniciens et cliniciennes peuvent établir un diagnostic et un plan de traitement personnalisés pour la patientèle atteinte d’une maladie du rein. Le produit de contraste peut aussi être vu comme une plateforme moléculaire qu’Adam Shuhendler et son équipe utilisent actuellement pour cibler d’autres organes et maladies pouvant bénéficier de l’IRM fonctionnelle.
« Grâce à ce nouveau produit de contraste d’IRM exempt de métaux, nous sommes pleinement entrés dans l’ère de la médecine personnalisée pour le traitement des maladies du rein », conclut le chercheur.
L’étude, « Direct mapping of kidney function by DCE-MRI urography using a tetrazinanone organic radical contrast agent », est parue le 5 juillet dans Nature Communications.