Thèse soutenue

Imagerie de la rétine : suivi de structure et de l'activité cellulaire par OCT Plein Champ statique et dynamique

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Auteur / Autrice : Kassandra Groux
Direction : Mathias FinkKatherine GRIEVEAlbert-Claude Boccara
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 24/11/2021
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Langevin : ondes et images - Institut Langevin - Ondes et Images (UMR7587) / IL
établissement opérateur d'inscription : Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (1882-....)
Jury : Président / Présidente : Sandrine Lévêque-Fort
Examinateurs / Examinatrices : Mathias Fink, Katherine GRIEVE, Albert-Claude Boccara, Sandrine Lévêque-Fort, Arnaud Dubois, Cédric Bouzigues, Cathie Ventalon, Serge Picaud
Rapporteurs / Rapporteuses : Arnaud Dubois, Cédric Bouzigues

Résumé

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Cette thèse cherche à démontrer l'utilité de la Tomographie en Cohérence Optique (OCT) plein champ statique et dynamique pour l'imagerie de la rétine, qu'il s'agisse d'échantillons in vitro (cultures cellulaires 2D ou 3D), ex vivo (rétines extraites de différentes espèces) ou in vivo (imagerie direct de l'œil du patient). La stabilisation des acquisitions dynamiques, à la fois 3D et temporelle, permet un meilleur suivi et une meilleure interprétation de l'évolution d'échantillons in vitro, tels que les organoïdes de rétine (produits à partir de cellules souches pluripotentes humaines) ou les cultures cellulaires d'épithélium pigmentaire rétinien (à partir de cellules souches humaines et de cellules primaires de porc). Les signaux dynamiques obtenus diffèrent selon le type cellulaire (photorécepteurs, épithélium pigmentaire rétinien, etc.), mais également selon les phénotypes exprimés (mort cellulaire, division cellulaire, etc.), permettant une imagerie totalement non invasive en biologie. Ces signaux, représentant l'activité cellulaire, proviennent des organelles présentes dans les cellules, et notamment des mitochondries, et aide à l'interprétation de l'état des cellules.Ce contraste innovant permettra d'étudier des maladies dégénératives de la rétine in vitro, telles que la Dégénérescence Maculaire Liée à l'Age ou la Rétinite Pigmentaire. La modélisation de maladies peut être facilement étudié en évaluant la réponse des cellules au cours du temps, par exemple après un stress induit à la culture cellulaire. La recherche de traitements adéquats pour ces maladies sera aussi facilitée par le suivi de l'évolution du signal dynamique des cellules, après traitement.Enfin l'application de l'OCT plein champ à l'imagerie in vivo de la rétine permet une étude non invasive des différentes couches de la rétine (des nerfs jusqu'à l'épithélium pigmentaire rétinien). Elle est aussi moins complexe que les techniques d'optique adaptative habituellement utilisées. Les améliorations de stabilisation et de signal justifient l'idée d'implémenter l'OCT plein champ dynamique in vivo dans le futur pour une détection précoce des maladies, telles que la Dégénérescence Maculaire Liée à l'Age ou le Glaucome.