Savoir et comprendre

​Plusieurs travaux visent à comprendre les effets des rayons sur les cellules et les tissus. Pour les séquelles qui n’ont pu être évitées, l’Institut étudie des traitements à base de cellules souches.

Explorer à chaque échelle les mécanismes de la radiothérapie, c’est l’objet du programme de recherche pluridisciplinaire Rosiris, lancé en 2009 par l’IRSN. « Médecins et physiciens médicaux ne disposent que de modèles partiels ou imprécis pour estimer les effets des rayons », précise Jean-François Bottollier-Depois, physicien. « L’interface entre la partie physique du rayonnement et son action biologique comporte encore des zones d’ombre. » Rosiris sert à acquérir une meilleure vision des différents processus qui vont de la physique des dépôts d’énergie aux effets biologiques précoces à l’échelle subcellulaire, en passant par les étapes chimiques.

Comprendre les mécanismes de la fibrose radio-induite

Les fibroses radio-induites, à savoir le durcissement des tissus, est l’un des effets de l’irradiation sur les tissus sains. Ils peuvent altérer la qualité de vie des patients à long terme : douleurs, troubles digestifs, respiratoires, métaboliques… « Nous cherchons à comprendre les mécanismes biologiques de la fibrose radio-induite », explique Marc Marc Benderitter, biologiste à l’IRSN.

Les chercheurs de l’Institut ont travaillé sur le CTGF1, une molécule clé de cette pathologie. « Nous étudions une approche par la “biologie des systèmes” pour comprendre, dans sa globalité, le réseau moléculaire mis en jeu. Nous décrivons ces processus complexes dans le temps et l’espace, en prenant en compte toutes ces échelles », ajoute Marc Benderitter.

Mieux connaître la fibrose radio-induite permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. C’est notamment le cas pour les complications des radiothérapies de certaines tumeurs du cerveau. L’étude clinique observationnelle EpiBrainRad analyse œdèmes et leucoencéphalopathies qui causent des troubles du comportement et de la mémoire, afin de mettre en perspective protocoles thérapeutiques, doses délivrées et conséquences. Les résultats devraient être connus dans les prochaines années.

Les cellules souches pour traiter les séquelles

Pour les séquelles qui n’ont pas pu être évitées, de nouveaux traitements sont en développement à l’IRSN, alors que les chirurgies mutilantes sont les seules solutions proposées jusqu’à présent. Ils s’appuient sur les cellules souches mésenchymateuses (CSM), des cellules issues de la moelle osseuse qui favorisent la régénération des tissus vivants. Pour l’instant, les chercheurs testent la meilleure façon d’administrer un tel traitement. Ils doivent également perfectionner les outils de culture des CSM – à savoir, les produire in vitro en nombre et les purifier.

Les travaux sont néanmoins suffisamment avancés et l’Institut national du cancer a accepté de financer un essai clinique. Baptisée Prisme, cette étude impliquera l’IRSN, la plateforme e-Cell France, chargée de produire les cellules, et cinq établissements prenant en charge des patients atteints de cancer, sous la houlette de l’hôpital Saint-Antoine, à Paris. « Si le dossier d’autorisation remis à l’Agence nationale de sécurité du médicament (ANSM) est accepté, ce sera le premier essai mondial de traitement des séquelles de radiothérapie par les CSM », avance le docteur Norbert-Claude Gorin, professeur d’hématologie à l’hôpital Saint-Antoine.