Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre d'une recherche fondamentale visant à amélio
rer
la compréhension des mécanismes d'interaction des rayonnements
ionisants avec la matière biologique en s'intéressant à la prédiction
par simulations numériques des dommages précoces radioinduits à l'ADN.
Dans
un premier temps, une étude sur le rôle des différents niveaux de
compaction de la chromatine (hétérochromatine et euchromatine) dans
l'induction de ces premiers effets, à savoir les cassures de brins de
l'ADN, est proposée. De nouveaux modèles géométriques réalistes de
noyaux cellulaires intégrant la compaction de la chromatine ont donc été
créés et utilisés dans une chaîne de calcul, basée sur le code de Monte
Carlo ouvert et généraliste Geant4 et son extension Geant4-DNA,
permettant de simuler les étapes physique, physico-chimique et chimique
menant aux cassures de brin. Les développements effectués dans cette
thèse ont également permis d'étudier l'impact de plusieurs types
de rayonnement (protons, alphas, photons) sur les dommages radioinduits.
Les différents résultats ont été confrontés à des données
expérimentales et en particulier à celles obtenues par l'équipe de
radiobiologistes de l'IRSN. Enfin,
une étude portant sur les effets plus tardifs comme la réparation de
l'ADN et la mort cellulaire a été réalisée par l'utilisation conjointe
de la chaîne de calcul et de certains modèles paramétriques issus de la
littérature.
Ainsi,
les résultats obtenus dans cette thèse ont permis d'acquérir de
nouvelles connaissances et de développer des outils de calcul qui seront
bientôt disponibles en accès libre à la communauté scientifique afin de
prédire des effets biologiques de plusieurs types de rayonnement dans
la perspective d'améliorer les modèles de risque.
