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Qu'est-ce que la radiothérapie

Programme de recherche Rosiris : Comprendre et évaluer les risques en radiothérapie

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Incontournable en cancérologie, la radiothérapie induit des complications chez une partie des patients traités. Le programme de recherche commun IRSN/Inserm appelé Rosiris vise à comprendre les mécanismes biologiques qui induisent ce risque pour mieux le prévenir. Il se déroulera sur une dizaine d’années.

« En France, 300 000 patients sont traités chaque année par radiothérapie. Mais le bénéfice doit parfois être nuancé. Quelque 5 à 10 % d’entre eux développent ainsi, à long terme, des complications parfois sévères », rappelle Marc Benderitter, radiopathologiste, responsable d’un laboratoire de l’IRSN.

 

Un enjeu sanitaire

Liés à l’irradiation des tissus sains qui entourent la tumeur, ces effets délétères demeurent mal connus, donc mal maîtrisés.

De Toulouse à Épinal, les accidents de surdosage ont provoqué une prise de conscience de l’insuffisante attention accordée à ce problème sanitaire, d’autant plus préoccupante que la radiothérapie s’enrichit désormais de nouvelles modalités techniques.

« L’hadronthérapie et la radiothérapie vectorisée [1] pourraient avoir, sur les tissus sains, des effets biologiques différents de ceux rencontrés en radiothérapie conventionnelle », remarque Jean-François Bottollier-Depois, chef du service de dosimétrie externe de l’IRSN.   Espérer réduire les complications des irradiations thérapeutiques, conventionnelles comme innovantes, impose de comprendre et de quantifier ce risque.

C’est tout l’enjeu du programme Rosiris [2], qui associe l’IRSN et l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm).

 

Avec des équipes de biologie fondamentale

« Ce partenariat nous permet de disposer de compétences et de moyens suffisants pour répondre à des questions d’envergure », argumente Marc Benderitter. « L’IRSN, acteur majeur de la radioprotection du patient, doit travailler avec des organismes qui mènent des travaux directement utiles aux patients », ajoute Philippe Voisin, chef du service de radiobiologie et d’épidémiologie.

Cette collaboration permet de réunir des compétences complémentaires. « L’IRSN avait besoin de travailler avec des équipes de biologie fondamentale », illustre Nicolas Foray, chargé de recherche à l’Inserm. « En retour, l’IRSN nous apporte son expertise en dosimétrie et aussi des moyens d’irradiation que nous n’avions pas. » 

  

Une première étape

La première phase du programme Rosiris se déroulera de 2010 à 2012. Elle cible le lien entre les effets délétères aigus et tardifs de la radiothérapie. « Notre hypothèse de travail, née de travaux antérieurs menés par une unité de recherche IRSN/ Institut Gustave Roussy, est que les uns entraînent les autres » , précise Philippe Voisin.

Au total, près d’une dizaine de spécialistes de l’Institut travaillent sur ce programme. Si la preuve d’un tel continuum est apportée, on peut imaginer « traiter les effets précoces, pour empêcher les effets tardifs », anticipe François Paris, de l’Inserm. La première phase va s’attacher à démontrer ce lien pour deux types de radiothérapie (conventionnelle et vectorisée), sur un modèle biologique (sur des vaisseaux sanguins) choisi en raison de travaux passés de l’IRSN.

« C’est notre seconde hypothèse de travail : le lien entre effets précoces et tardifs repose sur les vaisseaux sanguins », note Marc Benderitter. Cette phase se décline dans les trois axes, complémentaires, du programme Rosiris. Ses résultats orienteront les phases suivantes.  

 

La première phase du programme de recherche Rosiris comprend trois axes. @ArtPresse 

L'objectif :
Calculer les doses déposées dans une cellule après une irradiation et les corréler avec les dommages biologiques précoces provoqués par cette même irradiation.
 

L'originalité :
Des calculs de doses de radiation déposées dans des volumes de l'ordre du nanomètre cube (microdosimétrie) grâce à un outil de simulation.

L'objectif :
Démontrer à l'échelle d'un tissu, l'existence d'un lien entre les effets biologiques tardifs d'une irradiation, et identifier les molécules impliquées.
 

L'originalité :
L'utilisation d'une technique innovante, la protéomique, qui augmente les chances d'identifier toutes les molécules impliquées et de comprendre leurs interactions.

L'objectif :
Valider les hypothèses des mécanismes à l'origine du lien effets précoces - effets tardifs, in vivo, sur des souris transgéniques.
 

L'originalité :
L'utilisation de "modèles animaux" capables de simuler les complications de la radiothérapie chez l'homme (modèles précliniques).


   

 

Le point de vue du professeur Jacques Balosso

« Rosiris s’appuie sur une vision très pragmatique et innovante de la radiobiologie en thérapeutique. Son intérêt pour le clinicien ? Pouvoir résoudre demain des problématiques auxquelles nous ne pouvons opposer aujourd’hui que l’empirisme, ou notre expérience. Les ré-irradiations en sont un bon exemple. Les patients traités par radiothérapie ont des survies prolongées. Nous serons amenés, de plus en plus souvent, à les irradier pour un deuxième cancer, parfois dans la même zone. Les tissus sains ont-ils perdu la mémoire de la première irradiation, ou sont-ils altérés de façon irréversible ? Nous sommes aujourd’hui dans une ignorance complète. Rosiris se propose de combler ce vide. »

Jacques Balosso est Directeur du futur Centre Étoile à Lyon, premier centre national d’hadronthérapie par ions carbone, opérationnel fin 2013.

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Notes :

1- L’hadronthérapie est une technique d’irradiation externe, à l’aide de protons ou d’ions. La radiothérapie vectorisée est une irradiation interne, qui consiste à fixer des radionucléides sur des molécules qui, après injection ou ingestion, ciblent les cellules cancéreuses.
2- Radiobiologie des systèmes intégrés pour l’optimisation des traitements utilisant des rayonnements ionisants et évaluation du risque associé.