Du nouveau en cancérologie: des chercheurs du Laboratoire des collisions atomiques et moléculaires (CNRS/Université Paris 11) et du laboratoire Génotoxicologie et cycle cellulaire (CNRS/Institut Curie) ont montré pour la première fois qu'il est possible d'améliorer le ciblage et la destruction des cellules tumorales par hadronthérapie
(1) en introduisant dans les cellules des atomes lourds comme le platine. Cette méthode originale permet d'améliorer à la fois l'efficacité d'action et l'effet balistique des ions sans abîmer les tissus sains. Ces résultats prometteurs ont été publiés le 11 juillet 2008 dans l'
International Journal of Radiation Biology.
Les figures montrent la localisation de divers atomes dans la cellule.
La figure b montre la localisation des atomes de soufre, la figure c la localisation du platine
et la figure d est la superposition de b et c.
Les points jaunes dans d correspondent au platine.
On observe que le platine n'est pas dans le noyau de la cellule L'un des enjeux fondamentaux de la radiothérapie est de détruire par irradiation des tumeurs, tout en préservant le plus possible les tissus sains. Avec l'hadronthérapie l'utilisation d'ions rapides comme particules ionisantes présente un intérêt majeur du fait que ces dernières déposent la majorité de leur énergie en fin de parcours dans les tissus. Cette méthode permet ainsi, grâce un ajustement de l'énergie initiale des particules, de détruire de façon ciblée les tumeurs. Les ions utilisés dans cette technique sont par ailleurs très efficaces pour détruire les tissus traités par rapport aux traitements classiques (rayons X par exemple).
Ici, les chercheurs ont combiné pour la première fois le rayonnement ionique avec l'enrichissement des cellules en platine, en utilisant des agents analogues aux molécules utilisées en médecine telles que le cis-platine
(2). Sous l'impact des ions incidents (protons, carbone) et des électrons éjectés le long de la trace, les atomes de platine sont fortement ionisés. Les processus de capture/émission électronique qui en découlent, induisent une augmentation significative des dommages dans les molécules avoisinantes, et renforce ainsi considérablement le taux de mort cellulaire. En présence de platine, l'efficacité des ions en fin de parcours est augmentée d'au moins 50 %, améliorant ainsi le ciblage de la tumeur.
Ces résultats suggèrent que la combinaison de la hadronthérapie avec l'addition d'atomes lourds comme le platine peut améliorer à la fois le ciblage et l'efficacité des traitements anticancéreux tout en préservant les tissus sains (le déclenchement de la toxicité est le résultat de l'irradiation, les molécules utilisées ne sont pas toxiques par elles mêmes pour la cellule). Ces travaux ouvrent la voie à la recherche de nouveaux agents radiosensibilisants - molécules, nano particules et lysosomes
(3) - non toxiques et contenant un grand nombre d'atomes
(4).
En pratique, il n'y a à travers le monde que peu de centres médicaux spécialisés dans la hadronthérapie car cette nouvelle technique est encore très onéreuse. Les chercheurs et cliniciens du Heavy Ion Medical Accelerator (HIMAC) à Chiba (Japon) ont été les premiers à montrer l'efficacité spécifique des ions carbone dans les traitements thérapeutiques. En France, l'utilisation des protons au Centre de protonthérapie de l'Institut Curie (Orsay), permet déjà de traiter certains cas de cancers incurables par les méthodes traditionnelles. Une autre technologie utilisant les ions carbones, certes plus coûteuse mais plus efficace dans certains cas, se développe actuellement. En 2012, l'ouverture à Lyon d'un centre de traitement par carbone-thérapie devrait permettre d'améliorer les traitements du cancer ("Projet étoile").
Notes:
(1) L'hadronthérapie est un outil de traitement des tumeurs cancéreuses mêlant l'utilisation d'ions atomiques (comme les protons ou les ions carbones très efficaces pour induire la mort cellulaire à but thérapeutique).
(2) Une molécule très utilisée en chimiothérapie qui contient du platine.
(3) Entité de la cellule dans le cytoplasme qui contient des protéines et permet de casser les molécules et de détruire les cellules.
(4) A Z élevé (De numéro atomique élevé c'est-à-dire qui a un grand nombre de protons et d'électrons). (Z=78 pour le platine).