Que peut offrir l’imagerie moléculaire pour le diagnostic différentiel de la maladie de Parkinson ?

Date: Mai 2020
Préparé par un membre du SIC : Ece Bayram, MD, PhD
Auteurs: Docteure Cecilia Peralta; Docteure David Eidelberg
Rédacteur en chef: Un Jung Kang, MD

La maladie de Parkinson et les troubles parkinsoniens atypiques peuvent présenter des symptômes similaires malgré des pathologies sous-jacentes différentes. Les processus pathologiques associés à ces troubles n'étant pas encore totalement élucidés pour permettre la découverte de traitements efficaces, l'identification correcte des patients est essentielle pour faciliter les recherches futures sur la pathogenèse, la progression et le traitement de ces troubles. Malgré la sensibilité et la spécificité élevées des critères diagnostiques actualisés des troubles parkinsoniens, les biomarqueurs sont essentiels pour différencier ces troubles de manière fiable. L'imagerie moléculaire est l'un des biomarqueurs utilisables pour le diagnostic différentiel, car elle permet la visualisation et la quantification des processus cellulaires et subcellulaires. Les avancées récentes en matière de traceurs radionucléides, qui permettent la visualisation de différents processus chimiques, renforcent l'intérêt de cette technique d'imagerie pour le diagnostic différentiel des troubles parkinsoniens présentant différentes modifications moléculaires sous-jacentes. Afin d'évaluer le potentiel actuel de l'imagerie moléculaire en milieu clinique et les obstacles qui limitent son utilisation, nous avons sollicité l'avis de deux experts.

1- Existe-t-il actuellement des techniques d’imagerie moléculaire utiles au diagnostic différentiel du parkinsonisme ?

Dr Peralta : Oui, l’approche la plus accessible consiste à utiliser un marqueur du transporteur de dopamine (DAT). Le DaTscan est approuvé par la FDA pour une utilisation clinique de routine dans le diagnostic différentiel de la maladie de Parkinson et du tremblement essentiel. Cette technologie a démontré une sensibilité de 95 % et une spécificité de 93 % pour le diagnostic différentiel de la maladie de Parkinson et du tremblement essentiel diagnostiqués cliniquement. De plus, elle peut également aider à différencier d’autres causes de parkinsonisme, telles que celles induites par un traitement neuroleptique, le parkinsonisme vasculaire ou psychogène. Cependant, elle ne permet pas de différencier la maladie de Parkinson d’autres syndromes parkinsoniens neurodégénératifs comme l’atrophie multisystématisée et la paralysie supranucléaire progressive et ne doit pas être utilisée à cette fin. Les scintigraphies des terminaisons dopaminergiques présynaptiques peuvent être utiles en complément des scintigraphies postsynaptiques (comme la SPECT au raclopride, au fallypride ou à l’iodobenzamide, entre autres) dans le diagnostic différentiel de la maladie de Parkinson et des syndromes parkinsoniens atypiques. La disponibilité des récepteurs de la dopamine est généralement diminuée dans l'atrophie multisystémique et la paralysie supranucléaire progressive, contrairement à la maladie de Parkinson où les récepteurs D2 sont normaux ou augmentés. Cependant, les composés d'imagerie des récepteurs ne sont pas approuvés pour un usage clinique par la FDA et la plupart des centres cliniques ne pratiquent pas cette association.

Une autre technique d'imagerie moléculaire utile pour le diagnostic différentiel est l'étude du métabolisme cérébral du glucose par TEP-FDG, qui permet de quantifier les anomalies du réseau exprimées de manière spécifique. Les études par TEP-FDG se sont avérées supérieures à la SPECT D2/D3 pour différencier la maladie de Parkinson des troubles parkinsoniens atypiques, et les critères diagnostiques plus récents de la Movement Disorder Society soutiennent l'utilisation de la TEP-FDG pour distinguer la maladie de Parkinson des troubles parkinsoniens atypiques. L'imagerie moléculaire ciblant l'alpha-synucléine suscite un vif intérêt et de nouveaux traceurs TEP sont à l'étude.

Dr Eidelberg : Concernant les nouveaux ligands tau-PET, bien que précieux comme marqueur de la maladie d'Alzheimer, leur rôle dans la maladie de Parkinson et les troubles parkinsoniens atypiques reste à déterminer. Les résultats obtenus jusqu'à présent sont encourageants pour les syndromes de tauopathie, notamment la paralysie supranucléaire progressive et peut-être aussi la dégénérescence corticobasale. La signification des faibles variations observées dans les synucléinopathies telles que la maladie de Parkinson, la démence à corps de Lewy ou l'atrophie multisystématisée est moins claire. Quoi qu'il en soit, des études formelles sont nécessaires pour évaluer la précision diagnostique des ligands liant la protéine tau, seuls ou en association avec d'autres traceurs, chez des patients atteints de troubles parkinsoniens.
 

2- Que manque-t-il dans les approches actuelles d’imagerie moléculaire et que faut-il pour développer des marqueurs d’imagerie fiables ?

Dr Eidelberg : En résumé, les principales limitations à l’utilisation des techniques d’imagerie moléculaire actuelles en milieu clinique sont les suivantes :

• Disponibilité des instruments PET pour une utilisation clinique : Des traceurs pertinents tels que le FDG-PET sont disponibles dans le commerce et d'autres sont actuellement en cours de développement pour une distribution commerciale.
• Traitement des données/informatique : Les algorithmes de diagnostic automatisés pour la TEP-FDG sont proches de leur maturité et devraient être prêts à être soumis à l'approbation de la FDA cette année. Cette première étape essentielle, suivie du développement d'un logiciel infaillible pour un diagnostic différentiel précis, prendra quelques années. L'implication de l'industrie pourrait accélérer considérablement ce processus.

Dr Peralta : Malgré ces lacunes, l'imagerie moléculaire représente la meilleure opportunité pour comprendre la pathogenèse de la maladie de Parkinson. De nouvelles technologies émergent, comme l'utilisation de la TEP/IRM hybride, qui intègre les avantages de l'IRM pour améliorer la résolution spatiale et temporelle. Des techniques basées sur l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique utilisant des algorithmes de diagnostic automatisés sont en cours de recherche pour améliorer l'analyse objective des différentes modalités d'imagerie, ainsi que l'utilisation de l'atlas IRM pour la segmentation automatisée dans le diagnostic différentiel de la maladie de Parkinson et des troubles parkinsoniens atypiques.
 

3- Pensez-vous qu’une seule méthode d’imagerie sera suffisante pour le diagnostic différentiel ou devrait-elle être utilisée en combinaison avec d’autres techniques ?

Dr Eidelberg : Selon moi, l’idéal serait de combiner l’imagerie dopaminergique (idéalement par TEP au F-DOPA ou au FP-CIT, qui présentent un meilleur rapport signal/bruit que le DaTscan et les techniques SPECT apparentées) pour documenter la présence d’un déficit dopaminergique présynaptique, et l’imagerie métabolique (idéalement par TEP au FDG, bien que l’IRMf au repos puisse à terme s’avérer adaptée à cet usage), le tout associé à un algorithme de décision basé sur la reconnaissance de formes. L’IRMf au repos a été développée comme alternative à la TEP au FDG pour le diagnostic probabiliste basé sur la reconnaissance de formes ; elle est plus largement disponible et ne nécessite pas d’injection de radiotraceur. En tant que marqueurs de l’activité des réseaux fonctionnels dans l’ensemble du cerveau, l’IRMf au repos et la TEP au FDG complètent efficacement les analyses neurochimiques localisées des dysfonctionnements dopaminergiques nigrostriataux in vivo (par exemple, TEP au F-DOPA/FP-CIT, DaTscan, TEP de liaison amyloïde/tau, etc.).

Dr Peralta : Compte tenu des progrès considérables réalisés dans les méthodes d’imagerie, qui ont grandement contribué à la compréhension des interactions complexes entre les protéinopathies et les anomalies des réseaux neuronaux, j’estime qu’une approche multimodale combinant TEP et IRM et des algorithmes automatisés permettra d’améliorer significativement la précision du diagnostic différentiel. Comme nous l’avons évoqué précédemment, l’imagerie dopaminergique présynaptique (DATscan-F-DOPA PET) est efficace pour différencier les formes dégénératives des formes non dégénératives de parkinsonisme, et l’association de cette imagerie avec la TEP au FDG est utile pour distinguer la maladie de Parkinson des syndromes parkinsoniens atypiques. Des études récentes utilisant des protocoles d'IRM incluant différents marqueurs de neurodégénérescence — tels que l'hyperintensité et l'atrophie de la substance noire dorsolatérale plus le dépôt de fer, OU des images sensibles à la neuromélanine, l'hyperintensité de la substance noire dorsolatérale, l'imagerie du tenseur de diffusion et le dépôt de fer — ont montré que la précision diagnostique dans la différenciation des troubles parkinsoniens atypiques de la maladie de Parkinson augmentait grâce à l'utilisation d'une combinaison de ces méthodologies.

Conclusions:

La complexité du cerveau et des maladies neurodégénératives rend difficile la recherche d'un biomarqueur compatible avec toutes ces maladies. Il n'existe donc pas de technique d'imagerie universelle, mais de nombreuses techniques spécifiques permettant de différencier les diagnostics. De nouveaux ligands doivent encore être validés pour une utilisation clinique grâce à de futures recherches, mais les techniques d'imagerie moléculaire actuellement disponibles (DaTSCAN, FDG-PET) peuvent effectivement être utiles pour le diagnostic différentiel. Les instruments TEP et SPECT sont malheureusement peu répandus, ce qui en limite l'utilisation. Des méthodes d'analyse objectives sont également nécessaires pour optimiser les approches d'imagerie moléculaire disponibles et à venir. L'utilisation de l'imagerie multimodale, combinant différentes méthodes d'imagerie moléculaire et l'IRM fonctionnelle, peut contribuer à accroître la précision diagnostique et à mieux comprendre la pathogenèse de ces maladies complexes. Globalement, il reste encore du chemin à parcourir pour intégrer l'utilisation systématique de l'imagerie moléculaire en milieu clinique, mais il est indéniable qu'il s'agit d'un candidat biomarqueur de premier plan, dont le besoin est criant.

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