Biomarqueurs et instrumentation optique spécifique pour le diagnostic minute in vivo en fluorescence des infections cornéennes – FluoCor

Les infections cornéennes ou kératites infectieuses (KI) sont fréquentes partout dans le monde et sont la première cause de cécité monoculaire. Elles sont provoquées par des bactéries, virus, champignons et parasites. Bien que l’épidémiologie varie en fonction du niveau sanitaire, les bactéries Gram + et les virus herpès (HSV-1 et 2) sont les plus fréquents. Amibes et champignons, plus rares, sont toujours graves. Les séquelles des KIs sont variables, pouvant aller jusqu’à la perte de l’œil. Leur pronostic est d’autant plus grave qu’il existe un retard diagnostic. Leur diagnostic repose actuellement avant tout sur l’observation clinique à la lampe à fente et les examens microbiologiques. Les signes cliniques sont peu spécifiques, ne permettant pas, sauf exception, d’identifier avec certitude l’agent infectieux. Les valeurs prédictives positive et négative de l’examen direct et des cultures de routine sont limitées et leurs réponses tardives. Les examens de recours, microscopie confocale in vivo (MCIV) et technologies de biologie moléculaire (PCR) ne sont pas accessibles en routine. La MCIV reste par ailleurs dépendante de l’expérience de l’observateur.
Le projet FLUOCOR, soutenu par Lyon Biopôle, vise à permettre un diagnostic étiologique immédiat et spécifique des KIs les plus fréquentes et/ou les plus graves, grâce à des biomarqueurs fluorescent (BMf). Ils permettront, pour la première fois, d’établir le diagnostic in vivo en direct. Après instillation, incubation puis rinçage, la cornée sera examinée à l’aide d’un dispositif d’imagerie en fluorescence. La triple innovation repose sur : 1/l’utilisation de biomolécules spécifiques des agents infectieux (Vancomycine pour les bactéries Gram+, anticorps anti-HSV et molécule anti-amibienne) bioconjuguées avec des fluorophores BODIPYs excitables dans le rouge lointain (far-red, FR) et le proche infrarouge (near-infrared, NIR), 2/ le développement en parallèle d’une instrumentation spécifique conçue pour équiper les cabinets d’ophtalmologie à un coût abordable, 3/ l’expérimentation sur cornées humaines conservées dans un bioréacteur innovant. La fenêtre FR-NIR est la meilleure fenêtre diagnostique in vivo (moindre autofluorescence des tissus et bonne pénétration), particulièrement adaptée à l’oeil photophobe (FR peu éblouissant et NIR invisible), à la différence du bleu très éblouissant et potentiellement rétinotoxique, utilisé pour les fluorophores de type fluorescéine. Nous avons déjà obtenu la preuve de concept de l’identification rapide de S. aureus et d’HSV par l’utilisation de BMfs révélés par MCIVf sur des cornées humaines infectées expérimentalement (communication orale primée au congrès de recherche européen EVER 2013). La MCIVf est également une innovation de notre laboratoire (adaptation pour l’ophtalmologie d’un MCIVf de dermatologie) mais n’a cependant PAS VOCATION A ETRE DEMOCRATISEE et le dispositif optique que nous développerons, plus simple et moins coûteux, permettra de ne pas rendre les BMfs captifs de la MCIVf.
FLUOCOR est un projet de recherche collaborative-entreprise de 2 ans. Il associe notre laboratoire universitaire d’ophtalmologie, EA2521 Biologie, imagerie et ingénierie de la Greffe de Cornée qui aura en charge l’évaluation de l’efficacité des marquages sur 2 modèles (cornée humaine conservée dans un bioréacteur innovant recréant un environnement physiologique, et expérimentation animale), le Laboratoire de Chimie Organique et de Spectroscopie Avancée UMR/CNRS de Strasbourg, spécialiste mondial incontournable des BODIPY, responsable de la synthèse et de la purification des BMfs, le laboratoire Hubert Curien, UMR CNRS 5516 spécialisé en instrumentation optique et le laboratoire pharmaceutique THEA de C-Ferrand, spécialiste français de l’Ophtalmologie, moteur d’innovation en pathologie cornéenne, qui aura en charge la galénique, l’industrialisation et la diffusion des BMfs et de l’instrumentation optique via son implantation mondiale.