Des chercheurs de l'Université de Tokyo ont trouvé un moyen d'observer l'activité de coagulation dans le sang comme cela se produit – sans avoir besoin de procédures invasives. En utilisant un nouveau type de microscope et de l'intelligence artificielle (IA), leur étude montre comment l'agitation plaquettaire peut être suivie chez les patients atteints d'une maladie coronarienne (CAD), ouvrant la porte à un traitement plus sûr et plus personnalisé.
Si vous vous êtes déjà coupé, vous avez vu des plaquettes en action – ces minuscules cellules sanguines sont comme des réparateurs d'urgence, vous précipitez pour boucher les dégâts et arrêter les saignements. Mais parfois, ils réagissent de manière excessive. Chez les personnes atteintes d'une maladie cardiaque, ils peuvent former des caillots dangereux à l'intérieur des artères, conduisant à des crises cardiaques ou des accidents vasculaires cérébraux.
Les plaquettes jouent un rôle crucial dans les maladies cardiaques, en particulier dans la CAD, car elles sont directement impliquées dans la formation de caillots sanguins. Pour prévenir les caillots dangereux, les patients atteints de CAD sont souvent traités avec des médicaments antiplaquettaires. Cependant, il est toujours difficile d'évaluer avec précision la façon dont ces médicaments fonctionnent chez chaque individu, ce qui fait de la surveillance de l'activité plaquettaire un objectif important pour les médecins et les chercheurs. «
Dr Kazutoshi Hirose, professeur adjoint, hôpital de l'Université de Tokyo et auteur principal de l'étude
Ce défi a poussé Hirose et ses collaborateurs à développer un nouveau système pour surveiller les plaquettes en mouvement, en utilisant un appareil optique à grande vitesse et une intelligence artificielle.
« Nous avons utilisé un dispositif avancé appelé microscope multiplexé (FDM) de division en fréquence, qui fonctionne comme un appareil photo super à grande vitesse qui prend des photos de cellules sanguines en flux », a déclaré le co-auteur Yuqi Zhou, professeur adjoint de chimie à l'Université de Tokyo. « Tout comme les caméras de circulation capturent chaque voiture sur la route, notre microscope capture des milliers d'images de cellules sanguines en mouvement chaque seconde. Nous utilisons ensuite l'intelligence artificielle pour analyser ces images. L'IA peut dire si elle regarde un seul plaquette (comme une voiture), une voiture de plaquettes (comme un embouteillage), ou même une étiquette de globules dans les globules blancs (comme une voiture policière captée dans la confiture). »
L'équipe de recherche a appliqué cette technique à des échantillons de sang de plus de 200 patients. Leurs images ont révélé que les patients atteints du syndrome coronarien aigu avaient plus d'agrégats plaquettaires que ceux présentant des symptômes chroniques – soutenant l'idée que cette technologie peut suivre le risque de coagulation en temps réel.
« Une partie de ma curiosité scientifique vient des progrès récents de l'imagerie à grande vitesse et de l'intelligence artificielle, qui ont ouvert de nouvelles façons d'observer et d'analyser les cellules sanguines en mouvement », a déclaré le Dr Keisuke Goda, professeur de chimie à l'Université de Tokyo qui a dirigé l'équipe de recherche. « L'IA peut« voir »des modèles au-delà de ce que l'œil humain peut détecter.»
L'une des conclusions les plus importantes était qu'un simple sang prélevé du bras – plutôt que des artères du cœur – a fourni presque les mêmes informations.
« En règle générale, si les médecins veulent comprendre ce qui se passe dans les artères, en particulier les artères coronaires, ils doivent faire des procédures invasives, comme l'insertion d'un cathéter à travers le poignet ou l'aine pour collecter du sang », a déclaré Hirose. « Ce que nous avons constaté, c'est que la prise d'un échantillon de sang ordinaire d'une veine dans le bras peut toujours fournir des informations significatives sur l'activité plaquettaire dans les artères. C'est excitant car cela rend le processus beaucoup plus facile, plus sûr et plus pratique. »
L'espoir à long terme est que cette technologie aidera les médecins à améliorer le traitement des maladies cardiaques.
« Tout comme certaines personnes ont besoin de plus ou moins d'un analgésique selon leur corps, nous avons constaté que les gens réagissent différemment aux médicaments antiplaquettaires. En fait, certains patients sont affectés par la thrombose récurrente et d'autres souffrent de récidives d'événements de saignement même sur les mêmes médicaments antiplaquettaires », a déclaré Hirose. « Notre technologie peut aider les médecins à voir comment les plaquettes de chaque individu se comportent en temps réel. Cela signifie que les traitements pourraient être ajustés pour mieux correspondre aux besoins de chaque personne. »
« Notre étude montre que même quelque chose d'aussi petit qu'un cellule sanguine peut raconter une grande histoire sur votre santé », a ajouté Zhou.
