Pour la première fois au monde, à l’Hôpital National des Quinze-Vingts, une imagerie 3D d’un œil humain entier a été réalisée grâce à la transparisation et à la microscopie.
Marie Darche, ingénieure hospitalier, et ses pairs du Centre d’Investigation Clinique (CIC), dirigé par le professeur Paques, ont accompli un exploit révolutionnaire : l’imagerie à haute résolution d’un œil humain entier par transparisation. C’est une première mondiale pour cette technique médicale complexe, jusqu’ici jugée impossible à appliquer sur un œil humain.
Sous la supervision du professeur Paques, un groupe de recherche transdisciplinaire, unique en son genre, composé d’ophtalmologistes, physiciens, informaticiens et biologistes, a cherché à comprendre les maladies oculaires et leur évolution grâce aux technologies d’imagerie à haute résolution.
La grande complexité de l’œil a mené la médecine et la recherche ophtalmologique à se spécialiser dans l’étude de ses tissus isolés, à défaut de l’organe entier. Cependant, de nombreuses pathologies oculaires affectent plusieurs types de tissus simultanément. Une approche holistique de l’imagerie de l’œil humain était donc nécessaire, bien que complexe à mettre en œuvre. La technique de transparisation, appliquée à l’œil, permet désormais une imagerie 3D d’un seul échantillon, facilitant ainsi la comparaison entre images microscopiques et cliniques.
Ces technologies de transparisation ont progressé au cours de la dernière décennie, bien qu’elles soient encore rares et principalement limitées à l’étude du cerveau. La transparisation rend un échantillon biologique transparent, permettant de marquer et de visualiser en 3D l’organisation des structures et des cellules d’un organe. Jusqu’à présent, cette technique était jugée trop délicate pour l’appliquer à l’œil humain, en raison de loa complexité, de la pigmentation et de la fragilité de ce dernier. Après plusieurs années de recherche intensive, Marie Darche a réussi à adapter la transparisation aux contraintes spécifiques de l’œil humain. Les résultats de cette recherche sont détaillés dans l’article “Light sheet fluorescence microscopy of cleared human eyes” publié le 10 octobre 2023 dans la revue Communication Biology (Nature Journal).
« Cette nouvelle technologie opère un réel changement de paradigme : en rendant l’œil humain transparent, les chercheurs pourront désormais observer sur les mêmes images des phénomènes localisés, mais aussi la globalité des tissus oculaires, avec leurs architectures cellulaires spécifiques, ou les processus pathologiques de différentes maladies. »
L’Hôpital national des Quinze-Vingts (communiqué de presse).
Le partage des savoirs en images 3D : de nouveaux horizons pour la recherche ophtalmologique internationale, grâce à l’expertise de l’Hôpital National des Quinze-Vingts
Pour réaliser cet exploit, les équipes de recherche françaises ont monté un partenariat avec leurs homologues suisses. Les images ont pu être obtenues grâce au microscope à feuillet de lumière (le MesoSPIM) du Wyss Center for Bio and Neuroengineering, à Genève.L’architecture globale des vaisseaux sanguins et nerfs oculaires a donc pu être mise en lumière grâce à la transparisation. Un seul échantillon oculaire a suffi à fournir des réponses précieuses aux questionnements des scientifiques du monde entier.
Par ailleurs, une banque de données comportant des images d’yeux sains et pathologies sera progressivement constituée et diffusée auprès de collaborateurs internationaux. Cette mutualisation internationale des connaissances permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, à réévaluer l’efficacité des traitements modernes, et à mieux comprendre l’évolution des maladies oculaires.Si ce projet a imagé les yeux de donneurs sains, les équipes de l’Hôpital National des 15-20entendent bien sûr prochainement imager des pathologies oculaires. Pour faire avancer ces recherches, l’hôpital ambitionne de développer le premier microscope à feuillet de lumière français entièrement dédié à l’imagerie d’échantillons humains, avec le soutien de sa Fondation pour la Vision, créée il y a un an. Pour ce faire, les biologistes et physiciens français spécialisés continueront de travailler avec l’équipe pluridisciplinaire de la plateforme de microscopie du Wyss Center à Genève, avec le soutien de plusieurs partenaires (dont l’association OVR et l’IHU FOReSIGHT) et grâce à des subventions internationales.
L’Hôpital National des 15-20 entend ainsi conforter sa réputation internationale de précurseur visionnaire de la recherche ophtalmologique, promettant un large essor des connaissances scientifiques internationales dans ce domaine.
