L'étude des métabolites présents au cours de processus physiopathologiques peut faire émerger des signatures chimiques utilisables comme outils de diagnostic, de suivi ou de réponse à un traitement.

La carnosine est un dipeptide présent dans les muscles squelettiques et dans le bulbe olfactif. Présente également dans le cerveau à des concentrations très faibles, elle est connue pour être impliquée dans la réponse cellulaire à un niveau élevé d'inflammation et elle est une cible potentielle pour de nouvelles thérapies visant à prévenir les accidents vasculaires cérébraux.

C'est cependant une molécule particulièrement délicate à mesurer via des échantillons de sang chez les rongeurs et les humains.

Des chercheurs de NeuroSpin (Joliot) et leurs partenaires ont développé une modalité de spectroscopie par résonance magnétique nucléaire, optimisée pour la détection de la carnosine et de ses deux dérivés, l'anserine et l'homocarnosine.

Ils sont partis d'une méthodologie de spectroscopie par IRM adaptée à la mesure de métabolites in vivo : Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST). Cette technique repose sur l'échange de protons du métabolite et de l'eau. Elle détecte des métabolites comme le glucose ou le glutamate et peut se substituer à des modalités d'IRM nécessitant l'injection d'un produit de contraste pouvant provoquer des effets indésirables. Mais elle ne permet pas de doser des molécules peu abondantes ou dont la vitesse d'échange des protons est très lente.

Les scientifiques ont donc développé une version originale, CEST-linescan, qui réduit considérablement le temps d'acquisition par rapport au CEST conventionnel : la stabilité du signal est renforcée pour un même rapport signal sur bruit.

Avec CEST-linescan, ils ont détecté in vivo la carnosine et ses deux dérivés dans le cerveau et les muscles squelettiques de rats adultes. Il est désormais possible d'étudier de manière non invasive les rôles physiologiques de ces trois molécules.