Radiothérapie interne (électrons Auger) par stimulation gamma résonante Mössbauer : chimère ou réalité ? : Etudes physico-chimiques, cellulaires et biomoléculaires

Auger electron internal radiotherapy induced by Mössbauer effect: feasibility or not? : Physical, chemical, cellular and biomolecular studies

• Auteur / Autrice : Mohammed Gaci
• Direction : Jean-Noël Rimbert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique, innovation technologique, santé publique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasmides

Fer

Bléomycine

Auger, Effet

Résumé

Mills et al, 1988 ont proposé l'utilisation pour certaines tumeurs d'une nouvelle forme de thérapie par émission d'électrons Auger induite par stimulation Mössbauer, en utilisant la combinaison d'un vecteur afin de cibler la zone tumorale sensible (bléomycine (BLM)) et d'un émetteur Auger (le 57Fe). Notre travail a consisté à développer cette technique. Nous avons montré que seuls 7 isotopes Mössbauer peuvent être utilisés. L'étude chimique de la complexation du fer à la BLM a été effectuée puis une analyse par spectrométrie Mössbauer des complexes BLM-57Fe et BLM-57Fe ADN et déduit les vitesses spécifiques d'irradiation. Après avoir constaté l'absence d'efficacité (en terme de taux de survie) sur 2 types cellulaires (SW480 et E. Coli), nous avons développé un modèle plasmidique et modulé : le nombre de molécules BLM-57Fe, le facteur f, dose d'irradiation. Nous n'avons pas retrouvé d'efficacité additionnelle définit en terme de cassures double brins (CDB). Nous avons alors vérifié par modélisation Monté Carlo ( modèle BLM-57Fe-plasmide) que les électrons émis par cascade Auger du 57Fe sont efficaces. Nous avons confirmé expérimentalement l'efficacité (en terme d'induction de CDB) en utilisant le modèle plasmide-BLM-55Fe (émetteur radioactif). La stimulation Mössbauer n'est donc pas une technique appropriée en thérapie.

Mills and al (1988) proposed to treat superficial tumours a new type of therapy using electrons Auger emission induced by Mössbauer effect. This technique is a combination of a vector to target cellular tumour DNA (here bleomycin (BLM)) and an Auger emitter ( a Mössbauer isotope:57Fe). In this work we define the place of this new therapy, and we show that only seven Mössbauer isotopes can be used. We study chemically the BLM-Fe complex. After, a Mössbauer spectroscopy analysis of the BLM-Fe and BLM-Fe-DNA complex is performed and found velocities to achieve the resonance effect. The survival rates studies on two cellular types (SW480 and E. Coli) found any efficacy. A plasmidic model is developed. We enhance: the number of BLM molecules (1012 and 1013), the non-recoil f-factor, the irradiation dose and we don't found any efficacy defined as double strands breaks (DSB). A Monte Carlo study using BLM-Fe complex with a peace of DNA plasmid is built. This model permitted to show a great efficacy in terms of DSB. Those results are confirmed by a model using BLM-55Fe (radioactive isotope) on PGEM4Z plasmid. It can be conclude that Mössbauer effect is not the appropriate technique in radiotherapy.