Selon l’OMS, 210 millions de personnes souffrent de BPCO dans le
monde et plus de trois millions en meurent annuellement. En passe
de devenir la 3e cause de mortalité dans les pays occidentaux, la
BPCO résulte de la combinaison de 3 facteurs, destruction
pulmonaire emphysémateuse, lésions macroscopiques des voies
aériennes et atteinte fonctionnelle des bronchioles respiratoires
(AFBR), dont les contributions variables selon les individus
définissent plusieurs phénotypes de la maladie. Le phénotypage
permet d’identifier les différentes sortes de BPCO afin de donner à
chaque patient un traitement plus adapté. Il est admis qu’emphysème
et AFBR sont les principaux composants de la BPCO. La
tomodensitométrie (TDM), technique d’imagerie peu invasive,
identifie et quantifie l’emphysème, mais ne quantifie pas
l’AFBR.
Une équipe américaine de l’université du Michigan vient de
développer un biomarqueur robuste basé sur la TDM permettant la
visualisation et la quantification des phénotypes de la BPCO. Les
chercheurs avaient mis au point précédemment une technique
d’analyse d’image utilisant des voxels, appelée cartographie
paramétrique de la réponse (Parametric Response Map - PRM)
améliorant la sensibilité de l’IRM de diffusion pour identifier de
façon précoce la réponse thérapeutique au gliome ; une technique
validée depuis en tant que biomarqueur d’imagerie précoce de la
survie dans plusieurs types de cancer. La PRM s’est ensuite avérée
une méthode généralisable, et non pas restreinte à l’IRM de
diffusion, pour déterminer l’évolution clinique du cancer.
L’approche méthodologique PRM a ici été considérablement
modifiée afin d’exploiter la puissance de son analyse de scans
pulmonaires expiratoires et inspiratoires pour permettre la
quantification séparée de l’AFBR et de l’emphysème. La méthode
proposée constitue une approche quantitative unique pour ’évaluer
la sévérité de la BPCO, son phénotype et son hétérogénéité en
utilisant des images de TDM. La méthodologie comprend 3 étapes clé,
l’acquisition d’images, leur traitement et leur classification.
Son application à une cohorte de 194 patients atteints de BPCO
de la COPDGene Study, déjà classés selon les critères GOLD, chez
qui des scans de l’ensemble du poumon ont été acquis à
l’inspiration et à l’expiration, montre que la PRM est capable de
distinguer les contributions relatives de l’AFBR et de l'emphysème
dans les phénotypes de BPCO. De façon intéressante les données
suggèrent que l’AFBR précède l'emphysème dans la progression de la
BPCO, un profil jamais démontré auparavant par des mesures basées
sur la TDM. Les chercheurs identifient aussi une relation entre
AFBR et emphysème et montrent que de nombreux patients ont moins de
10 % d’emphysème mais certains peuvent avoir une AFBR représentant
10 à 30 % du parenchyme pulmonaire. L’AFBR ne dépasserait pas un
certain plateau autour de 40-50 % tandis qu’une obstruction
pulmonaire plus sévère serait attribuable à la fois à l’AFBR et à
une augmentation de l’emphysème qui pourrait dépasser 20 % du
volume pulmonaire.
Au final la PRM pourrait constituer un outil complémentaire des
tests actuels de fonction pulmonaire permettant un diagnostic plus
précis grâce à sa capacité de différentier les phénotypes de la
BPCO, une autre utilisation potentielle étant celle de biomarqueur
de la réponse thérapeutique lors d’essais cliniques.
Dominique Monnier
Galbán CJ et coll. : Computed tomography–based biomarker provides unique signature for diagnosis of COPD phenotypes and disease progression. Nat Med. 2012 Publication avancée en ligne le 7 octobre. doi: 10.1038/nm.2971.
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