Le diagnostic du cancer de la prostate est un enjeu de santé publique majeur. Il repose actuellement sur la réalisation de biopsies guidées par échographie. Cette méthode est peu précise et ne permet pas de cibler spécifiquement les tumeurs prostatiques, ce qui entraîne de nombreux faux négatifs et la nécessité de répéter ces biopsies, avec pour conséquence des coûts inutiles, des effets indésirables chez les patients et un retard de la prise en charge thérapeutique. Le projet de recherche BiTum a pour objectif de développer une technique d’imagerie bimodale, associant fluorescence et ultrasons, afin d’optimiser la visualisation des tumeurs prostatiques et donc leur ciblage. Dans ce projet, le chien a été choisi comme modèle d’étude pour valider la preuve de concept de l’imagerie de fluorescence, car il est le seul autre grand mammifère avec l’homme à développer des carcinomes prostatiques spontanés, et que sa prostate partage de nombreuses similitudes avec la prostate humaine. L’objectif de cette thèse est de présenter les enjeux et principes de l’imagerie bimodale dans le diagnostic précoce du cancer de la prostate et de préciser le rôle du modèle canin, spontanéé ou via des xénogreffes orthotopiques, dans la validation de ce concept.