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Contexte :
L'évaluation précoce par imagerie de l'efficacité d'une thérapie anticancer est cruciale dans le cas d'une tumeur non-répondante. Les ostéosarcomes sont particulièrement résistants aux traitements conventionnels. Les traitements anticancer peuvent induire divers changements morphologiques, liés à la mort cellulaire ou à des modifications de l’environnement tumoral ou vasculaires. Des paramètres ultrasonores (US) liés aux microstructures tissulaire et vasculaire pourraient nous renseigner sur l’efficacité d’une thérapie. Dans une étude précédente, nous avons mis en évidence des changements dans de paramètres US liés à la microstructure tissulaire associés à des changements biologiques (chromatine, collagène) dans des tumeurs d'ostéosarcome traitées à la chimiothérapie [1]. L'objectif du projet EMSAT est d'évaluer si ces paramètres issus de l’imagerie US peuvent servir d'indicateurs précoces de l'efficacité d'une thérapie. Notre approche vise à établir des corrélations robustes entre les signatures US et des analyses histologiques et moléculaires, afin de valider ces paramètres US comme biomarqueurs pour le suivi thérapeutique. Nous nous intéresserons pour cela à 2 techniques ultrasonore : une analyse spectrale et de statistique d’enveloppe pour la microstructure tissulaire et l’imagerie par localisation ultrasonore pour la microstructure vasculaire. Ce sujet de stage porte sur l’imagerie de la microstructure vasculaire.
L’imagerie de localisation ultrasonore (ULM pour Ultrasound Localization Microscopy) est une technique développée depuis une dizaine d’années et qui permet d’obtenir des images ultrasonores de la microstructure vasculaire avec une résolution micrométrique et une profondeur centimétrique [2]. Cette technique, basée sur le principe de la microscopie de localisation par photoactivation à fluorescence de l’imagerie optique, consiste en la détection d’agents de contraste ultrasonores (microbulles) dans le flux sanguin et au suivi de leurs déplacements durant des acquisitions ultrasonores. Afin de remonter à une cartographie de la microstructure vasculaire (cf Figure 1), différentes étapes sont nécessaires suite à l’acquisition ultrasonore : reconstruction des images, détection puis isolation des microbulles, localisation de leurs centres et suivi de leurs déplacements.
L’intérêt de l’ULM est de pouvoir remonter à des vaisseaux beaucoup plus petits que ceux observés en imagerie ultrasonore conventionnelle. Ceci est particulièrement intéressant pour la cartographie des capillaires.
L’objectif de ce stage est de travailler sur la mise en place d’acquisitions en ULM et de leur post-traitement (formation de voies, filtrage, processus de l’ULM) appliqués à un modèle murin d’ostéosarcome sur la plateforme d’imagerie du laboratoire (PILoT) et d’évaluer leur intérêt pour le suivi de thérapie anti-angiogénique.
Le stage consistera en :
Un état de l’art de l’ULM (différentes étapes) et des séquences ultrasonores généralement utilisées pour les acquisitions.
L’amélioration du set-up qui a commencé à être mis en place.
Prise en main de la chaîne de traitement de l’ULM et éventuellement mise en place de correction de mouvements lors de l’acquisition.
Réalisation de mesures préliminaire sur modèle murin et étude longitudinale sur modèle d’ostéosarcome traité ou non par thérapie anti-angiogénique.
Des mesures de comparaison ULM et IRM de diffusion pourront être envisagées.
Déroulement du stage et candidat : Ce stage sera réalisé au laboratoire CREATIS dans l’équipe Imagerie Ultrasonore ULTIM (Université Lyon 1, Villeurbanne). Le candidat aura une formation d'ingénieur ou équivalent, avec spécialisation en signal, image et/ou acoustique. Des compétences en Matlab seront également nécessaires. Des expériences ou compétences dans le domaine médical seront appréciées. Des expérimentations sur souris sont prévues pendant ce stage (une campagne préliminaire pour la mise en place des séquences et post-traitement puis une campagne plus importante sur des souris traitées ou non avec une thérapie anti-angiogénique).
Encadrante : Pauline MULEKI SEYA (pauline.muleki-seya@creatis.insa-lyon.fr).
Candidature : Envoyer CV, relevé de notes et lettre de motivation à pauline.muleki-seya@creatis.insa-lyon.fr
[1] Malinet C, Mansilla C, Fajnorova I, Ducrot C, Rohfritsch A, Melodelima D, et al. Evaluation of Chemotherapy Response in Osteosarcoma Using Quantitative Ultrasound: A Pilot Study Relating Ultrasound Parameters to Molecular Response. IRBM 2025;46:100914. https://doi.org/10.1016/j.irbm.2025.100914.
[2] Couture O, Hingot V, Heiles B, Muleki-Seya P, Tanter M. Ultrasound Localization Microscopy and Super-Resolution: A State of the Art. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control 2018;65:1304–20. https://doi.org/10.1109/TUFFC.2018.2850811.