Intérêt du rayonnement synchrotron dans la thérapie des tumeurs cérébrales : méthodologie et applications précliniques

Interest of synchrotron radiation for the therapy of brain tumors : methodology and preclinical applications

• Auteur / Autrice : Pierrick Regnard
• Direction : Géraldine Le Duc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Modèles, méthodes et algorithmes en biologie, santé et environnement
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chimiothérapie

Radiothérapie

Rayonnement synchrotron

Tumeurs cérébrales

Mots clés libres

Microbeam radiation therapy

Stereotactic synchrotron radiation therapy

Rats

Etude preclinique

Résumé

La Thérapie par MicroFaisceaux (MRT) et la Thérapie Stéréotaxique par Rayonnement Synchrotron (SSRT) sont des techniques innovantes de radiothérapie expérimentale développées actuellement à l'ESRF. L'utilisation de modèles tumoraux différents pour chaque technique limite leur comparaison. En MRT, sur rats porteurs de tumeur 9L, la médiane de survie des rats contrôle est doublée (de 20 jours à 40 jours) lors d'irradiation avec un espacement de 200 JLm entre les microfaisceaux voire triplée (67 jours) à 100 JLm d'espacement (mais provoquant alors d'importantes lésions du tissu sain). L'influence importante du collimateur multifentes, a également été démontrée. La combinaison de diverses drogues avec la technique de MRT a été testée. Des résultats prometteurs (médiane de survie de 40 jours et 30% de survivants à long terme) sont obtenus en injectant du gadolinium en intracérébral avant une irradiation MRT en faisceaux croisés à 460 Gy. De plus, l'irradiation MRT de tumeurs à stade plus précoce permet de quadruplé la médiane de survie (79 jours) et d'obtenir 30% de survivants à long terme. La mise en place d'un ciblage de la tumeur par imagerie avant l'irradiation et l'utilisation d'un collimateur adapté permettront d'améliorer encore ces résultats. Les différences entre les deux modèles tumoraux utilisés en MRT (modèle 9L) et en SSRT (modèle F98) étant importantes des expériences comparatives MRT/SSRT ont été réalisées sur ces deux modèles. Les résultats obtenus montrent une efficacité proche des 2 techniques sur le modèle F98 et une meilleure efficacité de la MRT sur le modèle 9L. Ces résultats pourront permettre d'orienter le type tumoral adapté à chaque technique.

Microbeam Radiation Therapy (MRT) and Stereotactic Synchrotron Radiation Therapy (SSRT) are innovative techniques currently developed at the European Synchrotron Radiation Facility. These techniques led to promising, but rarely reproduced, results. The use of different tumoral models for each techniques limit comparisons. MRT experiments on rats bearing 9L tumors 14 days after implantation displayed a double median survival time (from 20 to 40 days) with a 200 JLm spacing irradiation, while a 100 JLm spacing irradiation tripled this median (67 days) but damaged normal tissue. The impact of the device dividing synchrotron beam into microbeams, named multislit collimator, was also demonstrated. Combination of drugs with MRT irradiation was tested. Promising results (median survival time: 40 days and 30 % oflong term survivors) were obtained with an intratumoral injection of gadolinium coupled with a crossfiring MRT irradiation at 460 Gy. Moreover, earlier MRT irradiation (tumor at DIO) quadrupled the median survival time (79 days) with 30% of long term survivors. A new imaging device to target the tumor before irradiation and an adapted collimator will increased the MRT results. As the differences existing between tumoral models used in MRT (9L models) and in SSRT (F98 models) are major, MRT/SSRT comparative experiments were realized on these two models. Results showed that the 2 techniques have the same efficacy on F98 model and that the MRT is more effective on 9L mode!. This can help to define adapted tumor type for these techniques.