L'hadronthérapie est une technique de radiothérapie qui met en jeu des faisceaux d'ions accélérés de grande énergie. Cette technique, peu répandue en Europe, présente un avantage déterminant par rapport à la radiothérapie conventionnelle en combinant les propriétés radiobiologiques des particules de haut TEL (Transfert d'Energie Linéique) et une précision permettant la prise en charge des tumeurs radio-résistantes ou de localisation délicate. Cette technique innovante devrait permettre de traiter efficacement un cancer grâce à un nombre limité de séances, améliorant ainsi drastiquement la qualité de vie du patient. Cependant, les conséquences d'irradiations avec des ions accélérés sur le tissu sain restent mal connues. L'évaluation de tels dommages radio-induits dans des conditions mimant au mieux la réalité biologique d'un tissu humain est essentielle dans la perspective de protocoles d'hadronthérapie.
Figure : Distribution de la dose relative en fonction du TEL dans les tissus sains (dépôt d'énergie du faisceau d'ions limité ou « plateau ») et dans une tumeur (dépôt d'énergie du faisceau d'ions maximal ou « SOBP ») pendant une irradiation thérapeutique avec des ions carbone (hadronthérapie).
La mise au point de modèles tridimensionnels de cartilage et de chondrosarcome reconstitués in vitro a permis à l'IRCM (LARIA) associé à l'IRAMIS (CIMAP), à l'IBITEC-S (SBIGeM) et à l'Université de Franche Comté (UMR6249) de disposer de systèmes d'évaluation pertinents pour leur étude en hadronbiologie. Ainsi, il a pu être montré que lors d'une exposition à des ions carbone accélérés, le risque de sénescence radio-induite de tissus sains adjacents à une tumeur est comparable à celui d'une radiothérapie conventionnelle. L'analyse de la sénescence radio-induite, facteur important de dégradation du cartilage articulaire chez les patients traités par radiothérapie, a été réalisée grâce à l'identification d'un nouveau bio-marqueur par l'équipe du SBIGeM. Un tel résultat permet d'envisager l'établissement de protocoles d'hadronthérapie plus efficace sur les tumeurs tout en préservant les tissus sains du patient. La mise au point d'un modèle de tumeur intégrée à un tissu sain par bio-imprimante 3D devrait à l'avenir permettre une exploration plus poussée échanges entre le tissu normal et pathologique.
Ce travail a fait l'objet d'un Fait Marquant IRAMIS.
Contact CEA : Yannick Saintigny (LARIA – SREIT/IRCM & CIMAP/IRAMIS)