Des chercheurs du Synchrotron de Grenoble ont réalisé une imagerie en 3D de deux cœurs humains, permettant d'étudier l'organe à un niveau de détail inédit. Cette cartographie pourrait permettre de développer des traitements contre l'arythmie ou les malformations cardiaques.
Une autre manière d'étudier le cœur, jusqu'à l'échelle cellulaire. Des chercheurs ont réalisé la première image en 3D de l'ensemble de deux cœurs humains, l'un sain et l'autre malade, grâce à une technique de pointe au Synchrotron européen de Grenoble (ESRF).
Cet atlas du cœur humain, dévoilé mercredi 17 juillet dans la revue Radiology, est l'œuvre d'une équipe de chercheurs du University College London (UCL) et de l'ESRF. "Une avancée majeure pour l’anatomie", selon ces derniers, rendue possible par une méthode d'imagerie innovante appelée HiP-CT (Hierarchical Phase-contrast tomography).
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Jusqu'à 200 fois plus précis qu'un scanner
Cette technique permet d'obtenir une vue d'ensemble d'un organe en 3D, à une résolution allant de 20 micromètres jusqu'à un niveau cellulaire de 2 micromètres. Une résolution respectivement de 20 fois à 200 fois plus élevée que celle d'un scanner médical, "révélant des détails et liens anatomiques auparavant inconnus".
Une "vue globale des organes à une résolution inédite" qui permet de "réduire le manque d'informations qu'il y avait entre l'imagerie médicale traditionnelle et l'histologie", dans laquelle on découpe en tranches ultra-fines les organes et les tissus pour les étudier, a déclaré Peter Lee, professeur à l'UCL, cité dans le communiqué de l'ESRF.
L'installation utilise un flux de rayons X extrêmement puissants, dans la ligne de lumière BM18 du synchrotron à Grenoble, pour sonder la matière. Elle est "à ce jour le seul endroit au monde où des organes humains entiers peuvent être imagés avec une résolution aussi élevée", selon Paul Tafforeau, chercheur à l'ESRF.
Un espoir pour la recherche médicale
L'étude présentée mercredi a mis en évidence des détails histologiques de différentes parties des deux cœurs de 14 cm de diamètre, dont l'un provient d'un donneur sain et l'autre d'un donneur malade. Avec notamment une imagerie détaillée du myocarde - le tissu musculaire du cœur, des valves, des artères coronaires et du système de conduction cardiaque, qui génère et transmet les impulsions électriques à la source du battement cardiaque.
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"Cette technique a un potentiel énorme pour permettre au monde médical de développer de nouveaux traitements", par exemple contre l'arythmie, selon Perry Elliot, directeur de l'Institut de science cardiovasculaire à UCL.
"Nous sommes convaincus que nos découvertes peuvent aider des chercheurs à mieux comprendre non seulement l’apparition d’irrégularités du rythme cardiaque, mais aussi l’efficacité des stratégies d’ablation cardiaque qui les guérissent", ajoute le Pr. Andrew Cook, anatomiste du cœur à UCL et second auteur de l’article.
Cartographier le corps humain
Sur la base de ces données, des études anatomiques ont été lancées pour analyser les malformations cardiaques congénitales ou encore les défauts de malformation des ventricules cardiaques.
L'équipe a pour objectif d'augmenter le nombre d'échantillons étudiés sur la ligne de lumière BM18, qui est loin d'avoir atteint ses limites. Le seul obstacle étant "le traitement de données, très volumineuses, produites par la technique HiP-CT", selon Paul Tafforeau.
Les travaux de l'équipe s'inscrivent dans le projet scientifique Human Organ Atlas (atlas des organes humains), qui vise à établir une base de données ouverte de tous les organes humains, malades ou sains, pour faire avancer la recherche médicale.
