Apport de la médecine de précision dans le traitement du carcinome hépatocellulaire

Abstract

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est le cancer primitif du foie le plus fréquent et qui survient presque exclusivement sur une cirrhose sous-jacente. Ce travail de thèse avait comme objectif l’intégration du concept de médecine de précision dans le traitement du CHC dans un contexte de multidisciplinarité. L’ensemble du projet a été développé en trois principaux chapitres : le premier basé sur l’imagerie préopératoire et la stratégie chirurgicale. L’objectif d’évaluer dans une étude français prospectif multicentrique l’apport des reconstructions 3D dans la détermination de la stratégie préopératoire en regard dès l’imagerie 2D traditionnelle. Le deuxième chapitre basé sur l’imagerie intra opératoire. Les récentes avancées dans la réalité augmentée, dans l’intelligence artificielle, et dans les nouvelles technologies d’imagerie, ont encouragé notre équipe à trouver des solutions pour améliorer les suites postopératoires. La troisième partie de ce travail interactif et transversale avait comme objectif d’améliorer les modelés ex-vivo en optimisant les échantillons dérivés de pièces opératoires des hépatectomies pour la bio banque LIVMOD, en collaboration étroite avec l’Institut de Maladies Virales et Hépatiques de Strasbourg. L’étude prospective multicentrique réalisée dans des centres de référence en chirurgie HBP a montré des changements significatifs dans la stratégie préopératoire après analyse préopératoire des reconstructions 3D. L’imagerie hyper spectrale appliquée à des modelés animaux et en cours des hépatectomies a montré la possibilité de discriminer entre parenchyme hépatique perfusé et non perfusé, et de pouvoir prédire les conséquences de l’ischémie-réperfusion avec un modèle de machine learning. Cette nouvelle technologie n’est pas encore explorée dans la pratique clinique, les articles présentés les premiers publiés dans ce domaine. Pour terminer, le travail transversal a été un exemple de multidisciplinarité entre l’activité clinique et la recherche transrationnelle. En conclusion, la médecine de précision appliquée au traitement du CHC est complexe et ambitieuse, et liées à différentes spécialités médicales, science de base, et ingénierie. Des nouvelles technologies de pointe sont en train de rentrer dans la pratique clinique, et l’innovation joue un rôle fondamental dans le procès décisionnel.Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most frequent primitive liver cancer occurring almost exclusively in cirrhotic patients. This thesis work aimed to integrate the concept of precision medicine applied to the treatment of HCC on a multidisciplinary basis. The whole project, developed in three main fields of application : the first part is focused on preoperative imaging and surgical strategy. The goal was to evaluate, in a French multicentric prospective non-randomized trial, the benefit of the 3D reconstruction over the standard 2D imaging analysis. The second part is focused on intraoperative imaging. The recent advances in optical imaging, enhanced reality, and artificial intelligence, encouraged our team to find solutions for improved patient outcomes by taking advantage of all these novel and promising technologies. The third part of our interactive and transversal work aimed to improve ex-vivo models by optimizing the harvesting and conservation of patient-derived hepatic tissue and enrich the collection of patient derived liver specimens of the LIVMOD Biobank based on a tight collaboration with the Institute for Viral and Hepatic Diseases of Strasbourg. The multicentric prospective trial showed that in tertiary referral HPB centers substantial modifications were reported after 3D images analysis. Hyperspectral imaging applied animal and humans revealed the possibility to discriminate between perfused and not perfused parenchyma, along with the possibility to predict the ischemia reperfusion injury with a machine learning model. This new technology is still not explored nor clinically routinely applied, the presented articles are among the first on that kind in this really innovative field. Finally, the transversal work was an example of a multidisciplinary approach to clinical and translational research from the bedside to the bench. In conclusion, precision medicine applied to the treatment of HCC is complex and ambitious, and most of all related to different medical specialties, basic science, and engineering. Cutting edge technologies are entering today’s clinical practice, and innovation is playing a key role in the decision-making process