Traitement du cancer : des millions d’ions

5. août 2014
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L’irradiation des tumeurs avec des particules chargées est beaucoup plus efficace que celle avec des rayons-X. Toutefois, compte tenu des coûts élevés, il est probable que seul un dixième de tous les patients atteints de cancer soit concerné. Par conséquent, des doutes se posent : la thérapie ionique est-elle une technologie d’avenir ?

Investir jusqu’à 200 millions d’euros pour la radiothérapie de quelques types isolés de tumeurs rares a-t-il un sens ? Les employés du centre de thérapie par rayon ionisant d’Heidelberg (HIT, Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrums) répondraient certainement sans hésiter « oui » à cette question.

Carbone chargé

L’Allemagne et le Japon, qui disposent de quatre centres de ce type, sont considérés comme chefs de file dans cette technologie. Dans le monde, les experts estiment qu’environ 100.000 patients ont été irradiés avec des « ions lourds » qui sont plus adaptés que les protons pour répondre efficacement à la tumeur, mais en même temps épargnent autant que possible les tissus sains. En Europe, il existe de nombreux centres de rayonnement de protons. Mais seulement trois peuvent produire des atomes chargés rapides de carbone ou de protons : en plus de celui d’Heidelberg, il y a celui de Pavia en Italie et celui d’Hyogo au Japon. En Allemagne, près de 1500 patients furent traités durant les cinq années précédentes par le centre – selon les études précédentes avec un taux de réussite élevé. Là, les radiothérapeutes sous la direction de Jürgen Debus sont spécialisés en particulier pour les tumeurs sur lesquelles d’autres traitements de radio-oncologie échouent ou font des dégâts excessifs dans les tissus sains.

Mortelles cassures double-brin

Avec l’augmentation de la taille des particules qui frappent la tumeur, leur pouvoir destructeur augmente aussi. Au sein des grandes installations d’irradiation, les ions atteignent 70 pour cent de la vitesse de la lumière à la sortie de la boucle d’accélérateur. Contrairement aux photons, qui lorsqu’ils rencontrent un obstacle libèrent leur énergie, les ions font, comme un couteau tranchant, ​​un chemin de faisceau de rayons à travers les tissus de surface et leur énergie n’est libérée que quand ils sont presque à l’arrêt sans dommage excessif aux tissus environnants. Cet effet appelé « effet Bragg » permet de cibler la tumeur. Contrairement aux rayons X normaux, la masse élevée des ions de carbone provoque un taux élevé de cassures double-brin de l’ADN du tissu cible. Lorsque ces cassures se produisent en des points opposés de la double hélice, même un système de réparation efficace de cellule tumorale a peu de chance de pouvoir rassembler à nouveau correctement les informations individuelles en pièces de puzzle et permettre leur survie.

Un avantage majeur de faisceaux d’ions est qu’ils permettent aussi de tuer les cellules où d’autres méthodes d’irradiation échouent : dans les régions hypoxiques de la tumeur. Beaucoup d’armes anti-tumorales nécessitent l’aide de radicaux oxygénés libres pour fixer les mécanismes de réaction mortels dans la cellule. Par conséquent, les régions à faible teneur en oxygène sont souvent résistantes aux radiations. A ces endroits, la tumeur est plus susceptible de croître à nouveau après le traitement. La précision du faisceau d’ions permet aux radiologues d’augmenter la dose du rayonnement. Le bombardement avec des ions de carbone permet des doses environ un tiers plus élevées que les rayons X, et par rapport à des protons, une augmentation d’un cinquième est possible. Cela se traduit pourlepatient par des durées plus courtespasséessous l’appareil.De sorteque seuls quelquesrendez-vousde rayonnementsont souvent nécessaires au lieu dedix à vingtsessions.

Rayonnement ionique : la précision épargne les tissus sains

A Heidelberg, les médecins traitent environ 750 patients par an, le faisceau d’ions est opérationnel en permanence et sert la recherche si aucun patient n’occupe la table de traitement. La particularité du HIT est la source de rayonnement mobile (portique). La structure de l’acier avec un grand diamètre de 13 mètres permet l’irradiation de tous les côtés et ouvre ainsi à l’ion – ou éventuellement aux protons – le chemin optimal vers la zone cible. La précision est de 1 mm, la profondeur de pénétration maximale de 30 cm, dit la fiche de données du centre.

Surtout avec les tumeurs dans des tissus sensibles environnants, cette technique d’irradiation élaborée peut rentrer en ligne de compte. Il s’agit principalement de celles de la tête et du cou, mais aussi celle qui sont loin de la surface du corps, tels que la prostate et les carcinomes hépatocellulaires. Les médecins envoient surtout des enfants atteints de cancer à Heidelberg. Le taux de réussite élevé de ce type d’irradiation joue un rôle important – mais aussi le fait que le tissu sain est peu touché par les dégâts des rayonnements. Il y a donc moins souvent de troubles du développement qu’avec d’autres types de rayonnement.

Rasterscanning : la dose maximale pour chaque cellule de la tumeur

Les développeurs ont travaillé dur pour augmenter l’efficacité et la précision du canon à rayons. Au cours du « Rasterscanning », l’ordinateur divise la tumeur en tranches d’environ 1 mm au moyen d’une image exacte par CT. En fonction de la localisation de ces sections, le tissu reçoit le rayonnement provenant d’une direction spécifique à partir d’une énergie précisément définie. Similaire à la radiothérapie par modulation d’intensité, « les rayonnements remplissent les contours de la tumeur comme la main un gant », décrit le directeur technique du centre Thomas Haberer, pour expliquer la technologie. Selon les besoins, les protons et le carbone ne sont pas les seuls utilisés, mais d’autres également comme les ions oxygène, hélium, lithium, chacun avec des caractéristiques différentes en termes de puissance de sortie, pénétration et caractéristiques de la trajectoire du faisceau. En particulier dans les tumeurs avec un mélange de cellules malignes et normales, des médecins et des physiciens peuvent comparer à la puissance destructrice des gros ions des armes constituées de fines particules plus petites qui agissent plus rapidement et faire un choix individuel.

Taux de réussite de 90 pour cent

Il y a encore peu de centres de rayonnement ionique et donc seulement quelques études à travers le monde sur leur effet par rapport aux méthodes traditionnelles. Au Japon, ​​le taux de réussite dans le traitement du cancer du rectum récurrent est d’environ 90 pour cent. En comparaison, un traitement aux rayons X n’atteint que 30 à 70 pour cent. Les radiothérapeutes étudient actuellement les moyens de lutter contre les tumeurs pancréatiques inopérables par une combinaison de chimio-thérapie et d’ions lourds. Une étude devrait également préciser si la radiothérapie néoadjuvante peut être efficace pour ce type de tumeur.

Avec ces perspectives prometteuses, plusieurs nouveaux centres sont en cours de planification ou proches de l’ouverture. Donc, en adéquation avec le modèle Heidelberg, l’année prochaine un centre en Autriche devrait être opérationnel, ainsiqu’en France et enChine. L’Amérique reste actuellement un peu en retrait, mais souhaiterait atteindre avecune nouvelle techniquedethérapie par ions lourdsà moindre coût un débit plus rapide de patient et doncune plus large diffusion. Pour cela, moins d’ionsseraient produits par l’accélérateuret cela permettrait de réduire ainsila consommation d’énergieélevée du système. Les aimants supraconducteursproduisent,par rapport à ceux actuellement utilisés, des champs plus forts etpourraient ainsiréduire significativement lesgrandes dimensionsde la technologiedecontrôle du faisceau.

Assez de patients pour un bon fonctionnement économique ?

Même si tout a été planifié et les objectifs sont obtenus, ce système n’est pas strictement un modèle de réussite, comme le montre l’installation de thérapie par ions à Marburg. Avec sa technique, on ne peut pas traiter autant de patients que nécessaire pour un fonctionnement économique. Après Siemens, qui avait déjà demandé la fermeture du centre d’essai l’an dernier, le Rhön-Klinikum et l’hôpital universitaire de Heidelberg, en Allemagne, ont décidé il y a quelques semaines d’annexer le centre existant à Heidelberg et en prendre la direction en 2015. Les critiques prédisent des problèmes d’utilisation similaires, pour le centre de rayonnement autrichien de Wiener Neustadt, dont les agences de l’Etat ont pris en charge le financement.

La thérapie par faisceau d’ions est chère : chaque année, les coûts d’exploitation sont de l’ordre de 15-20 millions d’euros. Le coût du traitement d’un patient est d’environ 20.000 euros. À long terme, selon l’espoir radiothérapeutes, environ un patient sur dix atteint de cancer bénéficiera des ions lourds. Cependant, la chirurgie de cancer complexe à proximité des organes vitaux est aussi très coûteuse. Pour le traitement avec des agents anti-tumoraux innovants, on peut aussi rapidement parvenir à des sommes à cinq chiffres. L’Allemagne est le chef de file mondial pour le savoir-faire et l’usage médical des ions lourds. L’investissement de sommes élevées pourrait également être utile à long terme.

5 note(s) (4.2 ø)

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1 commentaire:

Dr Bernard Bensimon
Dr Bernard Bensimon

On devrait investir un peu plus dans ce genre de technique, dans le perfectionnement de cette recherche.
Que d’argent perdu avec des collectes dont les dons vont Dieu sait ou.
BB

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