The sound of the rose

Nouvelles approches
en radiothérapie (NARA)
Nouvelles approches physiques et radiologiques en radiothérapie
Yolanda Prezado
1
(CR) ,
1
(post-doctorante) ,
Consuelo Guardiola
Wilfredo Gonzalez
Cecile Peucelle (doctorante)2
1
(post-doctorant) ,
1. CNRS, section 01, 2. Université Paris-Sud
Contexte scientifique
Objectifs
Malgré les avancées récentes de la radiothérapie, les traitements des
tumeurs radio-résistantes (gliomes en particulier), de certaines tumeurs
pédiatriques ou encore de tumeurs proches d’organes à risque (moelle
épinière) restent inefficaces.
Cette limite s’explique par l’impossibilité d’accéder à des doses curatives
dans la tumeur sans induire des dégâts dramatiques au niveau des tissus
sains.
Notre objectif est de proposer de nouvelles approches dans le domaine de
la radiothérapie (RT), avec un intérêt spécifique pour les tumeurs
radiorésistantes.
Pour améliorer l´indice thérapeutique en radiothérapie, notre stratégie
principale est de développer des techniques innovantes utilisant le
fractionnent spatial de la dose dont les premiers résultats se sont avérés
très prometteurs pour ce type de tumeurs.
Thèmes de recherche
Axe 1. Compréhension des mécanismes biologiques impliqués
dans la radiothérapie par mini-faisceaux de rayonnement X (MBRT)
La MBRT offre une augmentation significative de la dose de tolérance des tissus sains.
Grâce à un projet récent (financé par le plan cancer 2013-15), nous sommes arrivés à
faire le transfert de la MBRT du synchrotron vers un équipement à faible coût
(irradiateur).
Axe 2. Implémenter et développer un nouveau concept de
radiothérapie: la radiothérapie par mini-faisceaux de protons
(pMBRT)
Une amélioration supplémentaire peut être obtenue en combinant les avantages de
la MBRT avec la balistique plus précise des protons.
Une preuve de cette faisabilité est illustrée par les images ci-dessous qui montrent des
IRM de cerveaux de rats irradiés avec 30 Gy en RT conventionnelle (séquelles très
importantes) et avec 58 Gy en MBRT (aucun effet secondaire) dans l’irradiateur.
Figure 2. La différence principale de cette
stratégie par rapport à la MBRT avec des
rayonnements X c'est que grâce à la
diffusion latérale des protons, nous
obtenons une distribution de dose
homogène dans la tumeur (comme dans
la RT conventionnelle) pendant que les
tissus sains profitent du fractionnement
spatial de la dose.
Nous avons fait la preuve de faisabilité expérimentale et les premières
expériences de dosimétrie et biologiques au Centre de Protonthérapie d’Orsay.
Axe 3. Mini-faisceaux de carbone et d'oxygène
Figure 1. Gauche : IRM d’un cerveau de rat irradié avec RT conventionnelle à fortes dose (30 Gy/une session).
Des dommages très importants au niveau des Hippocampes, corpus callosum et midbrain sont observés.
Droite. IRM d’un rat irradié avec MBRT (58 Gy/une session). Aucun dommage n’est observé au niveau de l’IRM.
Des études de radiobiologie sont en cours afin de comprendre les mécanismes
impliqués en rupture avec les paradigmes de la RT classique.
Une nouvelle approche combine la radiothérapie avec des mini-faisceaux avec la
haute conformabilité de la dose et l'efficacité biologique remarquable de la
thérapie hadronique.
L'objectif principal de cette première phase a été d'explorer cette nouvelle
approche d'un point de vue dosimétrique et de vérifier sa faisabilité technique
dans un environnement clinique (Heidelberg Ion Beam Therapy Center,
Allemagne).
Collaborations
COLLABORATIONS (principales)

 INSERM U386 (France)
 Centre de Protonthérapie d Orsay (France) 
 Plateforme de radiothérapie expérimentale 
(Institut Curie) (France)

 Heidelberg Ion therapy center (Allemagne) 
 Centro Nacional de Microelectronica

(Espagne)

Universidad Autonoma de Barcelona
(Espagne)
Australian synchrotron (Australia)
Alba Spanish Synchrotron (Espagne)
High Energy Departement (Ukraine)
CENBG (France)
University of Granada (Espagne)
University of Saint Jacques de Compostelle
(Espagne)
PUBLICATIONS
Med. Phys., PMB, Rad. Research, etc.
RAYONNEMENT
 Coordination du pôle Thérapie du GDR
Mi2b
 Membre de la direction du Groupe de
Physique Médicale de la Société Espagnole
de Physique
Perspectives
Etudier les mécanismes biologiques impliqués
Développer une dosimétrie dans des conditions non-standards
Yolanda PREZADO − IMNC Orsay Juin 2016
[email protected]
http://www.imnc.in2p3.fr