Effets Secondaires de la PRotonthérapie liés à l’Irradiation des Tissus Sains
Financements : le programme ESPRITS a démarré au 1er Septembre 2017 suite à l’obtention de financements du Cancéropôle Nord-Ouest, de la Région Normandie, du FEDER et du CPIER. Ces crédits nous ont permis ou nous permettront de recruter une doctorante, un post-doctorant, ainsi que d’équiper le laboratoire d’un microscope à fluorescence avec système d’analyse d’image pour la génotoxicité, d’un échographe, d’une HPLC et d’un cryobroyeur, le reste des fonds servant au consommable, aux missions et à la prestation de service, notamment à la plate-forme RadeXp de l’Institut Curie à Orsay.
Collaborations : ce programme porté par l’équipe ToxEMAC (sites de Caen et de Rouen) est réalisé en collaboration avec les services de radiothérapie et de physique médicale du CLCC François Baclesse et les Centres de Protonthérapie et de Recherche de l’Institut Curie à Orsay.
Contexte : dans le cadre de la création du centre ARCHADE à Caen dont la première étape en 2018 permettra le traitement par protonthérapie, le programme ESPRITS vise à évaluer les effets secondaires liés à l’irradiation par les protons. La protonthérapie est une alternative efficace au traitement de cancers inopérables. Cependant, l’état actuel des connaissances est insuffisant pour répondre à de nombreuses questions concernant les effets secondaires de la protonthérapie. En effet, ceux-ci sont encore peu étudiés, notamment en terme de lésions aux tissus sains environnant la tumeur. Même si l’Efficacité Biologique Relative (EBR) des protons est considérée comme quasiment égale à celle des photons et que l’intérêt de la protonthérapie réside dans le profil de distribution de la dose, un nouveau paradigme apparaît montrant les limites de l’applicabilité de l’EBR en clinique et mettant en avant l’importance de l’étude comparative (par rapport aux photons) des réponses cellulaires et tissulaires. Ce nouveau paradigme pourrait ouvrir de nouvelles portes aux traitements par les protons. En France, parmi les indications potentielles des protons, les cancers du sein seraient d’un intérêt évident. Aux Etats-Unis, ceux-ci sont déjà traités par les protons avec une très grande efficacité. Cependant, un problème persiste : les poumons et le cœur reçoivent un pourcentage de dose non-négligeable pouvant entraîner des effets secondaires (figure ci-dessous). Les travaux déjà publiés ne permettent pas la comparaison des effets aux tissus sains des protons versus photons.
Imagerie et dépôt de dose dans le cœur et le poumon gauche chez une patiente traitée pour un carcinome mammaire (d’après Mac Donald S et al., Rad Oncol, 2013). PWTF : Partially Wide Tangent Fields ; P/E : mixed photon electron ; 3D CPT : three-dimensional conformal proton therapy.
Objectif : L’objectif global de cette étude est d’observer la réponse des tissus sains à court et long terme après irradiation localisée au thorax par des rayons X, un faisceau fixe de protons ou un faisceau balayé de protons dans des modèles de rongeurs sélectionnés pour leur capacité à induire de tels effets secondaires après irradiation. Cette observation se fera par le biais du suivi de marqueurs dans le sang à visée de prédiction de l’apparition des effets tardifs, puis dans les organes prélevés à la fin de l’étude en plus d’un suivi par imagerie. Une étude préliminaire a été menée : des souris C57Bl6 irradiées corps entier (Ludovic De Marzi, physicien médical, Institut Curie – CPO, Orsay) par des faisceaux de protons fixes ou balayés ont été sacrifiées 3 mois après irradiation. Le sang et divers organes ont été prélevés. Les premiers résultats montrent une différence dans la distribution des micronoyaux lymphocytaires entre les 2 modalités de traitement.