Le projet HARMONIC

L'utilisation des rayonnements ionisants pour le diagnostic médical et les procédures thérapeutiques a eu un impact majeur sur la survie des enfants malades. Bien que les avantages de ces techniques l'emportent largement sur les risques, il est nécessaire de mieux comprendre les effets sanitaires à long terme de ces expositions afin d'optimiser les plans de traitement et de réduire le risque d’effets secondaires à long terme.

Le projet HARMONIC doit contribuer à améliorer la compréhension des effets sur la santé de l'exposition aux rayonnements ionisants des enfants dans le cadre médical, en se concentrant sur deux populations distinctes et complémentaires : d’une part les patients  traités par une technique de radiothérapie moderne (comme la protonthérapie), d’autre part les patients traités par  cardiologie interventionnelle, avec des doses associées aux organes variant considérablement en fonction de la complexité des procédures. Ce projet apportera un éclairage supplémentaire sur les effets de l'exposition aux rayonnements ionisants pendant l'enfance et ouvrira des pistes de recherches sur les mécanismes biologiques sous-jacents des cancers secondaires et des atteintes secondaires vasculaires.

Pour mener ces recherches, le projet HARMONIC comprend deux cohortes d'enfants traités en radiothérapie et en cardiologie. Deux des 6 work packages (WP) du projet correspondent à l'étude épidémiologique de chaque cohorte. Deux work packages transverses sont dédiés, d'une part à l'étude des doses délivrées aux organes durant le traitement des patients (WP 4), d'autre part à celle des biomarqueurs et des mécanismes moléculaires pouvant être utilisés pour évaluer le risque d'effets secondaires dû à l'exposition des patients aux rayonnements ionisants (WP 5). Les deux derniers WP concernent la coordination du projet (WP 1) et la valorisation et la communication autour des activités des différents axes (WP 6).

L’objectif du WP2 est d'évaluer les effets secondaires sanitaires et sociaux du traitement des enfants par des techniques modernes de radiothérapie par faisceau externe de photons ou de protons (EBRT).

Du point de vue sanitaire, l’étude se concentrera sur l’incidence, et la gravité si nécessaire,  d’un dysfonctionnement endocrinien, d’une toxicité cardiovasculaire, de dommages neurovasculaires et d’un cancer secondaire. Ces résultats seront mis en perspective avec la distribution de la dose de rayonnement reçue dans le volume des tissus adjacents à la zone traitée, la technique d'administration des rayonnements et des facteurs de qualité du faisceau, ainsi que les différences de sensibilité individuelle aux effets indésirables.

Ce WP évaluera également l’impact social de l’utilisation des EBRT pour les enfants, en particulier la qualité de vie et le retentissement sur la scolarité.

Les personnes incluses dans la cohorte sont suivies à l'hôpital et par le biais de questionnaires. Des bases de données externes sur leur morbidité/mortalité et les soins de santé qui leur sont prodigués seront constituées pour permettre un suivi à long terme. L’analyse épidémiologique sera complétée par des informations sur  l'imagerie (échographie cardiaque, séquences IRM neurovasculaires) et la biologie moléculaire (à partir d'échantillons de sang et de salive). Les données démographiques, socio-économiques, cliniques, thérapeutiques, de qualité de vie, d'imagerie et de dosimétrie des rayonnements seront enregistrées dans une base de données centralisée.

Ce WP permettra, de plus, d’étayer les données sur les réponses radio-induites des cellules et les mécanismes biologiques liés aux cancers secondaires et aux pathologies vasculaires pouvant se développer après la radiothérapie. Il permettra aussi d’améliorer la dosimétrie individuelle pour les organes adjacents à la zone cible pour différentes techniques d'EBRT.

Enfin, il vise à établir des normes pour une planification individuelle optimisée des traitements chez les enfants afin de réduire la toxicité des traitements.

Ainsi le WP5 vise à :

• Identifier de nouveaux mécanismes et de nouveaux biomarqueurs des effets néfastes sur la santé par l'utilisation des profils protéiques du plasma et de la salive. Cette partie démontrera également la faisabilité de l'utilisation de la salive comme source de biomarqueurs non invasive en comparant les résultats obtenus à partir du sang avec ceux obtenus par la salive.
• Déterminer les effets de l'exposition au niveau du transcriptome, de l'épigénome et du protéome dans des échantillons de sang et de salive prélevés à différents moments après l'exposition.
• Développer et mettre en œuvre la bio-informatique et la biologie computationnelle pour transformer les données biologiques collectées en une approche de biologie systémique permettant d'identifier les biomarqueurs de sensibilité et d'effets sur la santé qui peuvent aider à identifier les patients à haut risque et/ou qui peuvent être utilisés dans les études épidémiologiques.