Le traitement standard du cancer du sein triple négatif (CSTN) repose sur une chimiothérapie néoadjuvante (CTNA). La réponse complète histologique suite à la CTNA est un facteur prédictif de la survie, d’où la nécessité de posséder des méthodes d’évaluation précoce de cette réponse, pour réadapter au plus tôt le traitement. L’apoptose étant la mort cellulaire principalement induite par la CTNA, nous avons étudié le potentiel du radiotraceur 18F-ML10 (acide 2-(5-[18F]fluoropentyl)-2-méthylmalonique) à détecter les cellules en apoptose dans les modèles précliniques du CSTN exposés à différentes drogues cytotoxiques. Une cinétique de traitement (paclitaxel et TH-302) a été réalisée sur deux lignées cellulaires humaines de CSTN : MDA-MB-468 et MDA-MB-231. L’apoptose induite a été caractérisée par western blot (PARP), cytométrie de flux (annexineV/iodure de propidium) et par TUNEL immunofluorescent. L’étude de captation cellulaire du radiotraceur a été réalisée sur les modèles cellulaires à différents temps de traitement. In vivo, la fixation du radiotraceur a été évaluée sur deux modèles murins de xénogreffe MDA-MB-468 et MDA-MB-231. Les souris ont reçu une dose de paclitaxel (20mg/kg) ou de TH-302 (50mg/kg). Une imagerie TEP au 18F-ML10 a été réalisée avant traitement et 72h après permettant de déterminer le rapport de fixation entre la tumeur et le muscle pour calculer le ΔT/M=(T/Mbaseline-T/M72h/T/Mbaseline)×100. Ex vivo, l’apoptose a été caractérisée par immunofluorescence (TUNEL) et western blot (PARP). Les résultats in vitro montre une augmentation significative (p<0,01) de l’apoptose 72h après traitement par le paclitaxel. La captation du 18F-ML10, 72h après traitement par le paclitaxel, est 4,4 et 2,1 fois plus importante pour les cellules traitées MDA-MB-468 et MDA-MB-231, comparativement aux contrôles. Une augmentation du ΔT/M (p<0,065) a été observée pour les groupes traités par le paclitaxel (34,3±18,4 %) et TH-302 (50,4±31,3 %) comparativement au groupe contrôle (4,1±19,6 %) pour les xénogreffes MDA-MB-468. L’analyse des biomarqueurs tissulaires confirme l’augmentation des cellules en apoptose dans les groupes traités. Des résultats similaires ont été trouvés pour le second modèle. Au vu de ces résultats, l’imagerie TEP au 18F-ML10 est satisfaisante pour l’évaluation de l’apoptose induite par une thérapie dans des modèles de CSTN et permettent d’initier une étude complémentaire combinant l’imagerie au 18F-FDG et 18F-ML10.