Exploration du mécanisme responsable de l'effet radiosensibilisant de nanoparticules d'or en protonthérapie

Afin de pallier les limitations de la radiothérapie classique, le traitement de
patients cancéreux à l’aide d’un faisceau d’hadrons se développe, poussé
par les propriétés physiques particulières de ceux-ci. Récemment, des
études ont montré la possibilité d’augmenter l’effet thérapeutique en
utilisant des nanoparticules métalliques. Dans ce contexte, nous explorons
de manière fondamentale les mécanismes responsables de l’effet
d’amplification observé suite à l’accumulation de nanoobjets dans une
tumeur. La théorie actuelle prévoit que l’interaction entre un faisceau de
particules ionisantes et des nanoparticules mène notamment à la formation
d’espèces radicalaires (ROS), qui provoquent des dommages
supplémentaires à l’ADN. Néanmoins, au vue des dernières recherches
menées au laboratoire, il semble peu probable que cette interaction
nanoparticule – faisceau permette d’expliquer à elle-seule, l’effet
radiosensibilisant observé. Ainsi, dans ce projet, nous abordons le
problème selon deux points de vue. D’une part, nous étudions la nature des
ROS formés au cours de l’irradiation et déterminons si la particule incidente,
le débit de dose et/ou le transfert linéaire d'énergie de celle-ci influencent
ou non la formation de ces espèces radicalaires. D’autre part, nous
étudions l’effet des nanoparticules sur les cellules sans irradiation afin
d’investiguer l’induction de changements métaboliques au sein de celles-ci.
Ces altérations peuvent en effet amplifier les effets biologiques des
radiations et/ou impacter les processus de réparation de l’ADN. En
combinant l’ensemble des résultats obtenus, nous espérons pouvoir
déterminer les mécanismes responsables de l’effet d’amplification associés
à la présence des nanoparticules. Ceci contribuera à l’amélioration de la
physique des traitements par hadronthérapie et permettra d’optimiser les
chances de curabilité des patients cancéreux.