Article

L’imagerie TEP pour une meilleure compréhension de la neurotransmission normale et pathologique

PET imaging for better understanding of normal and pathological neurotransmission

¹ Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon (CNRS – INSERM – Université Claude Bernard Lyon 1), Lyon, France
² CERMEP-Imagerie du Vivant, Hospices Civils de Lyon, Bron, France
³ Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires, CEA, Saclay, France

^* Auteur correspondant : luc.zimmer@univ-lyon1.fr

Reçu : 17 Septembre 2019

Résumé

La neuroimagerie des récepteurs cérébraux a commencé au début des années 1980. Aujourd’hui, quelque quarante ans plus tard, l’imagerie par tomographie d’émission de positons (TEP) est toujours un domaine en expansion dans les études précliniques et cliniques cherchant à explorer le cerveau et son fonctionnement normal et pathologique. Outre les améliorations apportées aux caméras TEP et à l’analyse d’images, la disponibilité de radiotraceurs est un facteur déterminant de cette expansion. De nombreux radiotraceurs (ou radiopharmaceutiques, lorsque injectés chez l’Homme) ont été mis au point par des équipes pluridisciplinaires pour visualiser et quantifier un nombre croissant de récepteurs, transporteurs, enzymes et autres cibles moléculaires du cerveau. Le développement de nouveaux radiotraceurs TEP représente un défi passionnant, du fait du grand nombre de cibles et de fonctions neurochimiques qui restent encore à explorer. Dans cet article, nous resituons le contexte de développement des premiers radiotraceurs précliniques et leur passage à l’Homme. Les principales contributions actuelles des radiotraceurs TEP sont décrites en termes d’imagerie du métabolisme neuronal, de quantification des récepteurs et des transporteurs, d’imagerie neurodégénérative et neuroinflammatoire. Les différentes approches d’imagerie fonctionnelle de la neurotransmission sont également abordées. Enfin, les apports de l’imagerie TEP à la recherche et au développement de nouveaux médicaments du cerveau sont décrits.

Abstract

Positron emission tomography imaging is still an expanding field of preclinical and clinical investigations exploring the brain and its normal and pathological functions. In addition to technological improvements in PET scanners, the availability of suitable radiotracers for unexplored pharmacological targets is a key factor in this expansion. Many radiotracers (or radiopharmaceuticals, when administered to humans) have been developed by multidisciplinary teams to visualize and quantify a growing numbers of brain receptors, transporters, enzymes and other targets. The development of new PET radiotracers still represents an exciting challenge, given the large number of neurochemical functions that remain to be explored. In this article, we review the development context of the first preclinical radiotracers and their passage to humans. The main current contributions of PET radiotracers are described in terms of imaging neuronal metabolism, quantification of receptors and transporters, neurodegenerative and neuroinflammatory imaging. The different approaches to functional imaging of neurotransmission are also discussed. Finally, the contributions of PET imaging to the research and development of new brain drugs are described.