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Lésions pulmonaires après irradiation stéréotaxique : modélisation préclinique et aspects radiopathologiques


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​Annaïg Bertho a soutenu sa thèse le 27 novembre 2019 à l'IRSN, Fontenay-aux-Roses.

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Mots clés >

Unité de recherche > IRSN/PSE-SANTÉ/SERAMED/LRMed

Auteurs > BERTHO Annaïg

Date de publication > 27/11/2019

Résumé

La radiothérapie stéréotaxique permet l’irradiation de petits volumes avec une précision submillimétrique. La décroissance de dose rapide en dehors du volume cible permet l’utilisation de doses dites ablatives, allant de 6 à 20 Gy par fraction. La radiothérapie stéréotaxique est proposée comme alternative thérapeutique à la chirurgie chez les patients inopérables atteints d’un cancer bronchopulmonaire non à petites cellules de stade précoce. Malgré la diminution des volumes irradiés, les patients développent des effets secondaires comme la pneumopathie radique et la fibrose pulmonaire radio-induite. Le manque de données radiobiologiques aux fortes doses par fraction reste une problématique.

Le but de ces travaux de thèse est donc d’acquérir, in vivo, des données originales en radiopathologie pulmonaire et in vitro, de déterminer la réponse cellulaire aux fortes doses par fraction. Le SARRP est un irradiateur du petit animal permettant la modélisation préclinique de l’irradiation stéréotaxique, en arc-thérapie, chez la souris. L’effet du volume d’irradiation est caractérisé grâce à quatre collimateurs (de 1 mm à 10x10 mm²), en dose unique de 90 Gy. Le collimateur 3x3 mm² a permis d’observer les effets précoces et tardif de l’irradiation, avec l’apparition d’une fibrose pulmonaire radio-induite nécessitant la déplétion des cellules club et la réaction proliférative des pneumocytes de type II. L’étude de l’effet de la dose est réalisée grâce à une escalade de dose (20 à 120 Gy, 3x3 mm²).

Cette étude a mis en avant d’une part que le volume pulmonaire irradié tolère de très fortes doses et d’autre part qu’une dose de 60 Gy est nécessaire pour générer une fibrose pulmonaire 6 mois après irradiation. L’étude du fractionnement est réalisée grâce à l’administration de trois fractions de 20, 28, 40 ou 50 Gy. Les données disponibles ont montré qu’il fallait une BED3Gy (Biological Effective Dose) minimum de 200 Gy pour pouvoir observer de la fibrose pulmonaire radio-induite chez la souris. In vitro, différentes lignées cellulaires pulmonaires ont été irradiées selon 5 protocoles de fractionnement, à dose par fraction variable mais BED constante. L’analyse de 44 gènes montre que l’irradiation induit l’expression de marqueurs mésenchymateux ainsi que des collagènes par les lignées épithéliales, suggérant un processus de transition épithélio-mésenchymateuse. A BED constante, il n’y a pas d’effet notable de la dose par fraction dans notre modèle.