Sujet de Thèse
Titre :
Spectroscopie optique tissulaire pour la caractérisation photobiologique de l'enveloppe cutanée à destination d'un usage clinique : guidage chirurgical pour la résection des carcinomes cutanés
Dates :
2017/02/01 - 2020/01/31
Encadrant(s) :
Description :
1. Contexte clinique et justification du projet de thèse
a) Contexte épidémiologique : carcinomes cutanés et kératoses actiniques
Les carcinomes cutanés (CC) sont les cancers les plus fréquents, toutes localisations anatomiques confondues. Selon les données du PMSI-MCO probablement sous-évaluées, 65 200 patients ont été traités et pris en charge pour un CC dans les établissements de santé français (privés et publics) en 2010, ces derniers représentant la cause d'environ 500 décès chaque année en France. Parmi tous les CC, 60 % ont été estimés comme évoluant à partir de kératoses actiniques (KA) ; par ailleurs, des KA ont été identifiées en bordure de 82 à 97 % des CC. Un lien entre les 2 types de lésions (KA d'une part et CC d'autre part) est donc fortement suspecté, les KA étant souvent considérées comme des lésions précancéreuses et précurseurs de CC. Néanmoins toutes les KA n'évoluent pas forcément ; il est estimé que 20 % d'entre elles régressent spontanément.
b) Besoin clinique : optimisation de la résection chirurgicale des carcinomes cutanés
La résection chirurgicale représente le traitement le plus efficace contre les CC. Le traitement d'un CC doit remplir 3 fonctions complémentaires posant des contraintes chirurgicales contradictoires : i) réséquer la totalité de la tumeur afin d'éviter persistance et récurrence de cette dernière ; ii) prévenir ou corriger toute détérioration fonctionnelle résultant de la résection tumorale ; iii) assurer un résultat cosmétique optimal notamment parce que la majorité des CC se développent sur le visage.
Chez des patients souvent porteurs de lésions multiples, l'examen clinique exhaustif de toutes les lésions est rarement compatible avec le temps d'une consultation. Dans ce cas, le praticien, généralement un dermatologue (ou chirurgien plasticien ou ORL notamment), est confronté à la nécessité de réaliser des tests thérapeutiques invasifs (cryothérapie d'épreuve) ou de multiples biopsies.
Une aide en temps réel, non-invasive, atraumatique et automatisée à l'orientation diagnostique de ces différentes lésions permettrait :
- D'améliorer la sensibilité de l'orientation diagnostique de l'examen visuel du praticien et donc de diminuer le nombre de lésions évoluant vers des stades carcinomateux voire invasifs,
- D'améliorer la spécificité de l'orientation diagnostique clinique pour limiter i) les séquelles des gestes notamment en réduisant les marges de résection chirurgicale, ii) le recours aux examens extemporanés ou aux biopsies.
2. Contexte scientifique et objectif de la thèse
a) Spectroscopie optique tissulaire bimodale pour la caractérisation cutanée
La spectroscopie optique tissulaire est étudiée depuis une vingtaine d'année comme un outil d'aide à l'orientation diagnostique des cancers épithéliaux tels que les cancers cutanés, entériques, utérins, ORL, etc. La spectroscopie optique tissulaire est appelée « bimodale » quand elle combine 2 modalités comme dans le cas présent : la réflectance diffuse qui renseigne sur la morphologie du tissu (rapport nucléo-cytoplasmique, diamètre des fibres de collagène, etc.) et l'autofluorescence qui apporte des informations de nature métabolique (NADH, FAD, collagène, kératine étant quelques-uns des fluorophores endogènes retrouvés dans la peau).
Le CRAN développe la spectroscopie optique bimodale appliquée au diagnostic des carcinomes cutanés depuis 2005. L'étude préclinique menée au CRAN a montré une précision diagnostique de classification multi-classes d'états précancéreux cutanés sur modèle murin UV-induits de 96 %.
b) Objectif de la thèse
Le Dr. Khairallah, candidat à l'inscription en 1ère année de thèse, est par ailleurs Docteur en Médecine, Praticien Hospitalier au sein du service de Chirurgie Plastique du CHR Metz-Thionville, et assure le rôle d'investigateur de l'essai clinique en cours SpectroLive .
Dans le cadre de cet essai clinique, le Dr. Khairallah a pour mission de recruter les patients pertinents pour l'étude, de réaliser l'acquisition des données biologiques et spectroscopiques et d'apporter son expertise au traitement de ces données afin d'orienter les analyses vers un maximum de pertinence clinique. Ce travail clinique sera complété par une étude bibliographique et expérimentale (sur fantôme hybrides synthétiques et ex vivo) visant à caractériser la sensibilité axiale et latérale de la spectroscopie optique. Cette donnée sera déterminante pour l'indication d'utilisation clinique (chirurgicale) de la spectroscopie optique.
L'objectif de la thèse est donc de déterminer l'indication d'utilisation de la spectroscopie optique tissulaire bimodale dans la prise en charge diagnostique des carcinomes cutanés.
3. Contexte du projet de thèse
Ce projet de thèse s'inscrit dans le cadre du projet SpectroLive, lauréat de l'appel à projet conjoint Région Grand Est - CNRS - UL (2016-2018). Ce projet pluridisciplinaire fédère les expertises :
- Clinique du Dr. Khairallah, relevant de la 50ème section du CNU-Santé (chirurgie plastique),
- En traitement de signal (61ème section du CNU) afin de réaliser le traitement des données spectroscopiques acquises durant l'essai clinique. Une thèse (sous la codirection du Dr. Charles Soussen et du Pr. Walter Blondel) est en cours (2016-2019) sur ce sujet et a pour objectif de déterminer les coefficients optiques cutanés des différentes classes histopathologiques (par méthode de résolution du problème inverse).
- En biologie moléculaire (64ème section du CNU) afin de réaliser le traitement des données biologiques (échantillons cutanés) acquises durant l'essai clinique. Ce travail réalisé en collaboration avec le Dr. Hélène Schneider (Maître de Conférences) du SRSMC (UMR CNRS-UL) vise à déterminer une signature moléculaire des classes histopathologiques par une approche transcriptomique.
a) Contexte épidémiologique : carcinomes cutanés et kératoses actiniques
Les carcinomes cutanés (CC) sont les cancers les plus fréquents, toutes localisations anatomiques confondues. Selon les données du PMSI-MCO probablement sous-évaluées, 65 200 patients ont été traités et pris en charge pour un CC dans les établissements de santé français (privés et publics) en 2010, ces derniers représentant la cause d'environ 500 décès chaque année en France. Parmi tous les CC, 60 % ont été estimés comme évoluant à partir de kératoses actiniques (KA) ; par ailleurs, des KA ont été identifiées en bordure de 82 à 97 % des CC. Un lien entre les 2 types de lésions (KA d'une part et CC d'autre part) est donc fortement suspecté, les KA étant souvent considérées comme des lésions précancéreuses et précurseurs de CC. Néanmoins toutes les KA n'évoluent pas forcément ; il est estimé que 20 % d'entre elles régressent spontanément.
b) Besoin clinique : optimisation de la résection chirurgicale des carcinomes cutanés
La résection chirurgicale représente le traitement le plus efficace contre les CC. Le traitement d'un CC doit remplir 3 fonctions complémentaires posant des contraintes chirurgicales contradictoires : i) réséquer la totalité de la tumeur afin d'éviter persistance et récurrence de cette dernière ; ii) prévenir ou corriger toute détérioration fonctionnelle résultant de la résection tumorale ; iii) assurer un résultat cosmétique optimal notamment parce que la majorité des CC se développent sur le visage.
Chez des patients souvent porteurs de lésions multiples, l'examen clinique exhaustif de toutes les lésions est rarement compatible avec le temps d'une consultation. Dans ce cas, le praticien, généralement un dermatologue (ou chirurgien plasticien ou ORL notamment), est confronté à la nécessité de réaliser des tests thérapeutiques invasifs (cryothérapie d'épreuve) ou de multiples biopsies.
Une aide en temps réel, non-invasive, atraumatique et automatisée à l'orientation diagnostique de ces différentes lésions permettrait :
- D'améliorer la sensibilité de l'orientation diagnostique de l'examen visuel du praticien et donc de diminuer le nombre de lésions évoluant vers des stades carcinomateux voire invasifs,
- D'améliorer la spécificité de l'orientation diagnostique clinique pour limiter i) les séquelles des gestes notamment en réduisant les marges de résection chirurgicale, ii) le recours aux examens extemporanés ou aux biopsies.
2. Contexte scientifique et objectif de la thèse
a) Spectroscopie optique tissulaire bimodale pour la caractérisation cutanée
La spectroscopie optique tissulaire est étudiée depuis une vingtaine d'année comme un outil d'aide à l'orientation diagnostique des cancers épithéliaux tels que les cancers cutanés, entériques, utérins, ORL, etc. La spectroscopie optique tissulaire est appelée « bimodale » quand elle combine 2 modalités comme dans le cas présent : la réflectance diffuse qui renseigne sur la morphologie du tissu (rapport nucléo-cytoplasmique, diamètre des fibres de collagène, etc.) et l'autofluorescence qui apporte des informations de nature métabolique (NADH, FAD, collagène, kératine étant quelques-uns des fluorophores endogènes retrouvés dans la peau).
Le CRAN développe la spectroscopie optique bimodale appliquée au diagnostic des carcinomes cutanés depuis 2005. L'étude préclinique menée au CRAN a montré une précision diagnostique de classification multi-classes d'états précancéreux cutanés sur modèle murin UV-induits de 96 %.
b) Objectif de la thèse
Le Dr. Khairallah, candidat à l'inscription en 1ère année de thèse, est par ailleurs Docteur en Médecine, Praticien Hospitalier au sein du service de Chirurgie Plastique du CHR Metz-Thionville, et assure le rôle d'investigateur de l'essai clinique en cours SpectroLive .
Dans le cadre de cet essai clinique, le Dr. Khairallah a pour mission de recruter les patients pertinents pour l'étude, de réaliser l'acquisition des données biologiques et spectroscopiques et d'apporter son expertise au traitement de ces données afin d'orienter les analyses vers un maximum de pertinence clinique. Ce travail clinique sera complété par une étude bibliographique et expérimentale (sur fantôme hybrides synthétiques et ex vivo) visant à caractériser la sensibilité axiale et latérale de la spectroscopie optique. Cette donnée sera déterminante pour l'indication d'utilisation clinique (chirurgicale) de la spectroscopie optique.
L'objectif de la thèse est donc de déterminer l'indication d'utilisation de la spectroscopie optique tissulaire bimodale dans la prise en charge diagnostique des carcinomes cutanés.
3. Contexte du projet de thèse
Ce projet de thèse s'inscrit dans le cadre du projet SpectroLive, lauréat de l'appel à projet conjoint Région Grand Est - CNRS - UL (2016-2018). Ce projet pluridisciplinaire fédère les expertises :
- Clinique du Dr. Khairallah, relevant de la 50ème section du CNU-Santé (chirurgie plastique),
- En traitement de signal (61ème section du CNU) afin de réaliser le traitement des données spectroscopiques acquises durant l'essai clinique. Une thèse (sous la codirection du Dr. Charles Soussen et du Pr. Walter Blondel) est en cours (2016-2019) sur ce sujet et a pour objectif de déterminer les coefficients optiques cutanés des différentes classes histopathologiques (par méthode de résolution du problème inverse).
- En biologie moléculaire (64ème section du CNU) afin de réaliser le traitement des données biologiques (échantillons cutanés) acquises durant l'essai clinique. Ce travail réalisé en collaboration avec le Dr. Hélène Schneider (Maître de Conférences) du SRSMC (UMR CNRS-UL) vise à déterminer une signature moléculaire des classes histopathologiques par une approche transcriptomique.
Mots clés :
Recherche translationnelle ; carcinomes cutanés ; spectroscopie optique ; traitement de signal
Conditions :
Durée : 01/02/2017-15/11/2019
Employeur : le candidat sera déjà salarié par un centre hospitalier
Rémunération : le candidat perçoit déjà une rémunération par son emploi
Profil attendu : praticien hospitalier
Employeur : le candidat sera déjà salarié par un centre hospitalier
Rémunération : le candidat perçoit déjà une rémunération par son emploi
Profil attendu : praticien hospitalier
Département(s) :
| Biologie, Signaux et Systèmes en Cancérologie et Neurosciences |
Financement :
Pas de financement , le candidat est salarié.
