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Étude de la signalisation et du devenir des dommages initiaux induits par un rayonnement X de basse énergie : comparaison avec un rayonnement X de référence

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Laboratoire d'accueil : ​Laboratoire de radiobiologie des expositions accidentelles (LRAcc)

Date de début de thèse : octobre 2015

Nom de la doctorante : Amélie Freneau


​Descriptif du sujet

Lors d’un examen radiologique, la dose délivrée aux organes du patient varie de
quelques dixièmes à quelques dizaines de mGy. Ces faibles doses s’accumulent tout au
long de la vie d’un individu, certains patients pouvant être soumis à plusieurs dizaines
d’examens au cours d’une même année. Les risques liés à de telles expositions restent
à identifier, à comprendre et à évaluer. Dans le cadre de la radiologie interventionnelle ou d’un examen de type mammographie, c'est un rayonnement X de basse énergie qui est utilisé (<100 keV).

Il est actuellement considéré que les photons, quelle que soit leur énergie, ont le même facteur de pondération des rayonnements (Wr). Or, plusieurs études ont montré une augmentation de l’effet biologique relative des photons lorsque leur énergie diminue, et notamment une augmentation de la fréquence d’aberrations chromosomiques et une diminution de la survie clonogénique. En théorie, ces différences d’efficacité biologique pourraient avoir leur origine dans les différences topologiques, à l’échelle nanométrique, des dépôts d’énergie des rayons X en fonction de leur spectre énergétique. En effet, à mesure que l’énergie des photons décroit, la nature de leurs interactions avec la matière vivante se modifie. En dessous d’une énergie de 30 keV, on observe une diminution de la probabilité d’interaction par effet Compton et une augmentation des interactions de type photoélectrique. Ce changement entraine une modification du spectre énergétique des électrons secondaires, et donc potentiellement une modification de la répartition et de la qualité des dommages radioinduits résultants.

Pour étudier cette différence, dans le cadre de la thèse, des cellules endothéliales humaines ont été irradiées à quatre doses de rayons X (0,25, 0,5, 1 et 2 Gy) à des tensions de 40 kV et de 220 kV. Les foci γ-H2AX, signalisation précoce des dommages de l’ADN, ont été étudiés 30 minutes après l’irradiation à l’aide d’une plateforme de microscopie à fluorescence. Pour une même dose, la variabilité intercellulaire du nombre de foci γ-H2AX par noyau est plus importante à une tension de 40 kV qu’à 220 kV. Une cinétique de temps post-irradiation sera mise en place pour confirmer si cette tendance persiste et pour comparer la qualité des dommages de l’ADN, notamment à travers leur capacité à perdurer dans les cellules.