Les agents de contraste à base de gadolinium (ACBG) destinés à être utilisés en IRM doivent avoir une stabilité et une relaxivité élevées. La stabilité est importante parce que le gadolinium est toxique pour les systèmes biologiques et doit donc être lié à un ligand organique pour former un complexe de gadolinium. La relaxivité est importante parce que c’est un marqueur de la capacité des ACBG à accroître l’intensité du signal sur l’image par RM et constitue une condition préalable à l’efficacité technique du contraste en IRM1.
Sur le plan de la stabilité, les complexes de gadolinium offerts sur le marché se divisent en deux grandes catégories en fonction de leur structure chimique : les agents linéaires et les agents macrocycliques. Les complexes macrocycliques forment la classe d’ACBG la plus stable2. Les trois agents macrocycliques commercialisés au Canada sont illustrés à la figure 1.
La structure moléculaire joue un rôle important dans la stabilité des ACBG, mais elle influe aussi sur la relaxivité, qui est caractérisée par la capacité du complexe de gadolinium à accroître les taux de relaxation des protons de l’eau avoisinants. Les facteurs qui agissent sur ce taux de relaxation comprennent le nombre de molécules d’eau liées à l’ion de gadolinium à un moment donné (indice d’hydratation, q), la durée de vie de la molécule d’eau dans la sphère intérieure du gadolinium (τM) et le temps de corrélation rotationnel de l’agent de contraste (τR)1.
Une approche pour accroître la relaxivité consiste à améliorer l’interaction des molécules d’eau dans la deuxième couche de coordination de l’ion de gadolinium3. Cette stratégie a été appliquée dans la conception de Gadovist® au moyen de groupes hydroxyles supplémentaires, ce qui augmente le nombre de molécules d’eau dans la deuxième sphère d’hydratation par liaison hydrogène. Cela améliore l’interaction entre l’eau libre et l’agent de contraste et contribue à générer la grande relaxivité de Gadovist (figure 1).