ImmunoMAPS – Imagerie de l’immunité

Présentation de l’équipe

L’équipe ImmunoMAPS développe des approches d’immuno-théranostique visant à explorer, quantifier et moduler les réponses immunitaires à différentes échelles, afin d’améliorer le diagnostic et le traitement de nombreuses pathologies. Le système immunitaire joue en effet un rôle central dans un large éventail de maladies, notamment dans les pathologies infectieuses, inflammatoires comme la plupart des maladies rhumatologiques, les cancers et les maladies neurologiques. Dans ce contexte, l’identification et la caractérisation des déterminants de la réponse immunitaire constituent un enjeu majeur de la médecine de précision.

L’équipe ImmunoMAPS est composée des membres de l’AP-HP (Hôpital Ambroise Paré) et du CEA (Service Hospitalier Frédéric Joliot) qui réunissent des équipes de recherche fondamentale en immunologie, des services d’oncologie médicale, des radiopharmaciens et des partenaires industriels pour accélérer le développement de solutions diagnostiques et thérapeutiques innovantes. Cette structuration favorise un continuum entre recherche préclinique et clinique, avec pour objectif de faire émerger de nouvelles approches en immunothéranostique et d’accélérer leur translation vers le patient.

Notre ambition : faire de l’imagerie un outil décisionnel central dans la prise en charge personnalisée des patients. Ceci repose sur une approche intégrée et multi-échelles combinant des techniques d’imagerie avancées telles que l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) et la TEP (Tomographie par Émission de Positons) avec des outils de biologie cellulaire et moléculaire, incluant la microscopie à fluorescence qui permet la réalisation d’imagerie tissulaire multiplexée et la cytométrie en flux. L’intégration des données générées par ces différents outils avec les informations cliniques permet de mieux comprendre la dynamique des réponses immunitaires, de stratifier les patients et de personnaliser les stratégies d’immunothérapies.

Axe 1. Imagerie ciblant les composants du système immunitaire

La caractérisation des populations immunitaires (comme les lymphocytes T, T régulateurs et B, les cellules NK, les macrophages, les cellules dendritiques) constitue un enjeu central de la médecine de précision. Dans des contextes tels que le cancer, mais aussi les maladies inflammatoires, infectieuses ou neurologiques, ces cellules orchestrent des réponses complexes, pouvant être protectrices ou délétères.

Les approches conventionnelles, telles que l’immunohistochimie et la cytométrie en flux, apportent une analyse fine mais limitée spatialement et temporellement. À l’inverse, les techniques d’imagerie corps entier, notamment l’IRM et la TEP, permettent une vision globale.

Notre équipe développe et applique des traceurs radiomarqués ciblant spécifiquement des populations cellulaires immunitaires ou des marqueurs moléculaires clés.

L’immuno-TEP utilise ces traceurs radiomarqués pour visualiser in vivo les acteurs clés du microenvironnement tumoral :

  • Cellules immunitaires : lymphocytes T CD8+, cellules NK, cellules myéloïdes
  • Points de contrôle immunitaires : PD-1, PD-L1, CTLA-4
  • Marqueurs d’activation et d’épuisement lymphocytaire

Ainsi, grâce à ces approches novatrices nous visualisons en temps réel la dynamique des cellules immunitaires in vivo, leur localisation, leur activation, ainsi que leur interaction avec leur environnement tissulaire

À terme, ces approches permettront une caractérisation plus précise du microenvironnement pathologique et une meilleure stratification des patients.

Axe 2. Innovation thérapeutique couplée à l’imagerie

L’hétérogénéité des pathologies et de leur microenvironnement limite l’efficacité des approches thérapeutiques standards et favorise l’émergence de résistances. Dans ce contexte, le développement de stratégies thérapeutiques personnalisées et combinatoires constitue un enjeu majeur. L’imagerie du système immunitaire offre une opportunité unique de guider ces approches en identifiant les populations cellulaires pertinentes et en adaptant les modalités de traitement.

Cet axe vise à exploiter l’imagerie comme outil décisionnel pour optimiser le choix thérapeutique, en corrélant précisément les profils immunitaires avec la sélection des agents, leur voie d’administration, leur posologie et leur séquençage. Nous développons des approches innovantes, incluant les anticorps conjugués, la radio-immunothérapie, ainsi que des stratégies capables d’induire une activation immunitaire, afin de remodeler le microenvironnement tumoral et de lever les mécanismes de résistance.

Une attention particulière est portée à la transformation de vecteurs initialement développés pour l’imagerie en agents thérapeutiques, permettant l’émergence de plateformes théranostiques intégrées. Dans ce cadre, la radio-immunothérapie représente une approche particulièrement prometteuse, combinant ciblage moléculaire, irradiation localisée et modulation immunitaire. Cet axe s’inscrit dans une dynamique translationnelle forte, allant de la recherche préclinique à l’évaluation clinique, avec le développement d’essais intégrant de manière conjointe imagerie et intervention thérapeutique.