Facultésde médecine et de pharmacie

Le projet est constitué d'une équipe internationale de huit instituts - composée d'ingénieurs, de médecins, d'éducateurs, de pathologistes, de cardiologues et d'autres spécialistes - dont l'objectif est d'utiliser la technologie synchrotron de la tomographie à rayons X pour scanner des organes humains entiers, et à terme un corps humain tout entier.

L’Université Grenoble Alpes, au travers du Laboratoire d’Anatomie des Alpes Françaises (LADAF) et notamment de la participation d’Alexandre Bellier, médecin et enseignant-chercheur en anatomie, constitue un partenaire essentiel dans l’imagerie de ces organes.

À l’origine du projet

L’aventure scientifique de l’Human Organ Atlas Hub a débuté lors de l’épidémie de COVID-19 grâce à deux médecins anatomopathologistes allemands : Maximilian Ackerman (Centre médical universitaire de Mayence) et Danny Jonigk (Faculté de médecine de Hanovre)
Dès que des cas inhabituels de pneumonie ont commencé à être signalés en Chine, les deux médecins ont rapidement soupçonné le virus d’attaquer d'une manière ou d'une autre les vaisseaux sanguins des poumons. 

Ils ont alors contacté le professeur Peter Lee et le Docteur Claire Walsh de l’University College London (UCL) Mechanical Engineeing afin de monter un consortium international visant à utiliser la technologie d’imagerie innovante développée au synchrotron européen pour scanner des poumons en haute résolution. C’est dans cette optique qu’ils se sont rapprochés de Paul Tafforeau, responsable de la ligne de lumière BM18 au Synchrotron européen à Grenoble (ESRF), puis de notre Laboratoire d’anatomie des Alpes françaises (LADAF) qui a mis à disposition des organes humains contrôles ou pathologiques.

Les premiers résultats sur le Covid 19 étant impressionnants, le projet a continué et s’est étendu à l’imagerie d’autres organes.

La technique de l’HiP-CT

Afin d’examiner des organes entiers à plusieurs échelles, jusqu'au niveau cellulaire, l’équipe a utilisé une technique baptisée "Hierarchical Phase-Contract Tomography" (HiP-CT), exploitant une source de rayons X extrêmement brillante et le contraste de phase.
Cette technique permet d’imager de larges volumes avec une résolution de 25 microns, dix fois supérieure à celle d'un scanner médical. Des zones peuvent ensuite être sélectionnées pour faire l'objet d'un zoom, ce qui permet d'obtenir une résolution locale de l'ordre du micron, soit 50 fois plus fin qu'un cheveu humain.

Un niveau inédit de détails

Jusqu'à présent, les différentes techniques d'imagerie biomédicale n'étaient pas en mesure de fournir des images du corps humain avec une résolution suffisamment détaillée. La plupart des imageries utilisées jusqu’à maintenant devaient faire un compromis sur le contraste, la résolution ou le volume de l’échantillon.
Grâce à la technique de l’HiP-CT, le projet a permis de créer des images en 3D avec un niveau de détails inédit de plus de 50 organes, dont des poumons, des cerveaux, des cœurs, des reins, des rates et des foies.

L’Human Organ Atlas

L'objectif est désormais de constituer une base de données de référence d'images d'organes accessible à tous dans le monde entier : l’Human Organ Atlas.
A cette finalité, le projet a fait l’objet de plusieurs financements notamment de la Fondation Chan Zuckerberg Initiative à hauteur de plusieurs millions de dollars et d’une participation également du Synchrotron européen et de l’UCL.

Ces images sont d’une incroyable richesse pour l’anatomie et présentent un grand potentiel pour les enjeux d’éducation, notamment auprès des professionnels de santé.
Elles pourront également servir de référence pour fournir de nouvelles informations sur notre composition biologique, en bonne santé ou dans la maladie, et permettre de résoudre un certain nombre de problèmes biomédicaux.