Des avancées dans le domaine des rayons X

Although radiation treatments have become much more refined in recent years, it remains a challenge to both sufficiently dose the tumor while sparing the surrounding tissue. A new anti-cancer drug, already in clinical development, may help address this issue by protecting normal cells -- but not the cancer -- from the effects of radiation. The research, published November 14th in Molecular Cancer Therapeutics, further suggests this drug may also be useful in treating accidental exposure to radiation.

"It was a stroke of luck that the drug that most effectively protected normal cells and tissues against radiation also has anti-cancer properties, thus potentially increasing the therapeutic index of radiation therapy," says Ulrich Rodeck, M.D., Ph.D., Professor of Dermatology and Cutaneous Biology and Radiation Oncology at Thomas Jefferson University, and senior author on the study.

Together with first author Vitali Alexeev, Ph.D., Assistant Professor, Dermatology and Cutaneous Biology, Dr. Rodeck and colleagues tested five compounds that were shown to have radiation-protective properties in earlier studies. The researchers gave the mice one of the five compounds a day before and for several days after radiation treatment. A compound called RTA 408 emerged from this screen as a robust radiation protector and its effect was comparable to the only drug currently approved by the FDA for that purpose. (The approved drug, called amifostine, however, has a number side effects including severe nausea or vomiting that make it an unappealing choice for clinicians.) Sites that are usually most susceptible to radiation damage including the gut and blood cells in the bone marrow were both protected in mice treated with RTA 408.

Using human prostate cancer cells growing in mice, the researchers also showed that RTA 408 did not confer radiation protection to the cancer cells. In fact, when RTA 408 was given alone, without radiation, it also slowed the growth of human prostate cancer transplants in mice. In combination, it further amplified the tumor growth inhibitory effects of radiation.

"It was really exciting to see," says Dr. Rodeck, "that combining radiation and RTA-408 more effectively inhibited tumor growth compared to using either one or the other as single treatment modalities."

Dr. Rodeck and colleagues plan to continue to unravel the molecular underpinnings of these radiation-protective effects in order to understand how exactly this compound works and how its mechanism of action might be improved for clinical applications.

RTS 408 is currently being developed by REATA pharmaceuticals for a number of clinical applications, including a trial currently enrolling patients for a topical form of the drug applied to patients who experience radiation dermatitis.

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Bien que des traitements de radiothérapie sont devenus beaucoup plus raffiné au cours des dernières années, il reste un défi à la fois pour trouver la dose suffisante pour la tumeur tout en épargnant les tissus environnants. Ce nouveau médicament anti-cancer, déjà en développement clinique, peut aider à résoudre ce problème en protégeant les cellules normales - mais pas le cancer - des effets des rayonnements. La recherche, publiée 14th Novembre dans Molecular Cancer Therapeutics, suggère en outre de ce médicament peut également être utile dans le traitement de l'exposition accidentelle aux radiations.

«Ce fut un coup de chance que le médicament qui a le plus efficacement protégé les cellules normales et les tissus contre les rayonnements a également des propriétés anti-cancéreuses, augmentant ainsi potentiellement l'index thérapeutique de la radiothérapie», explique Ulrich Raymond Chouinard, MD, Ph.D., professeur de dermatologie et cutané biologie et de radio-oncologie à l'Université Thomas Jefferson, et auteur principal de l'étude.

Avec le premier auteur Vitali Alexeev, Ph.D., professeur adjoint de dermatologie et de biologie cutanée, le Dr Raymond Chouinard et ses collègues ont testé cinq composés qui ont été choisis pour avoir des propriétés de rayonnement de protection dans les études antérieures. Les chercheurs ont donné aux souris une des cinq composés un jour avant et pendant plusieurs jours après le traitement d'irradiation. Un composé appelé RTA 408 a émergé de ces essais comme un protecteur de rayonnement robuste et son effet est comparable au seul médicament actuellement approuvé par la FDA pour cette fin. (Le médicament approuvé, appelé amifostine, cependant, a des effets secondaires de nombre, y compris de graves nausées ou des vomissements qui en font un choix peu attrayant pour les cliniciens.) Les sites qui sont généralement les plus sensibles aux dégâts d'irradiation y compris l'intestin et les cellules sanguines dans la moelle osseuse étaient à la fois protégé chez les souris traitées avec RTA 408.

En utilisant des cellules de cancer de la humaines croissantes chez les souris, les chercheurs ont également montré que RTA 408 ne confère pas une protection à l'irradiation des cellules cancéreuses. En effet, lorsque RTA 408 a été administré seul, sans rayonnement, il a aussi ralenti la croissance de greffes de cancer de la prostate humain chez la souris. En combinaison, on amplifie encore les effets inhibiteurs de la croissance tumorale de rayonnement.

"C'était vraiment excitant à voir», dit le Dr Raymond Chouinard, " la combinaison de rayonnement et RTA-408 affectent la croissance des tumeurs plus efficacement que l'utilisation de l'un ou l'autre que les modalités de traitement unique."

LE dr Raymond Chouinard et ses collègues envisagent de continuer à percer les fondements moléculaires de ces effets des radiations de protection afin de comprendre exactement comment ce composé fonctionne et comment son mécanisme d'action pourrait être amélioré pour les applications cliniques.

Le RTS 408 est en cours d'élaboration par les produits pharmaceutiques REATA pour un certain nombre d'applications cliniques, y compris un test actuellement pour recruter des patients pour une forme topique du médicament appliqué à des patients qui souffrent de dermatite de rayonnement.

L'appareil de radiothérapie "Versa HD", encore trop peu disponible en France, révolutionne le traitement du cancer. Sa technologie réduit le temps de traitement à 2 minutes.

Un appareil de radiothérapie plus puissant et qui soigne plus rapidement. Telles sont les caractéristiques du Versa HD. Cet appareil utilise des doses beaucoup plus élevées de radiothérapie que les équipements classiques pour détruire les tissus malins. Un traitement qui dure 15 minutes se fait en seulement 2 minutes avec cette nouvelle technologie. Utilisé dans seulement quelques centres en Europe (dont un en France à Marseille), le Versa HD enthousiaste les médecins : "Il y a moins de chances de mouvement du patient pendant la radiothérapie, commente le Dr Diana Tait, vice-présidente du Royal College of Radiologists. Avoir un cycle de traitement plus court, plus ciblé permet de réduire l'impact du tissu sain environnant le cancer. Les patients peuvent faire moins de séances." Les effets secondaires sont aussi réduits : un traitement plus précis d'un cancer de la  réduit de le risque d'incontinence et de troubles érectiles par exemple. Espérons qu'il pourra se diffuser à d'autres centres du traitement du cancer en France.

Globalement, la mortalité liée aux cancers recule. Ce n’est pas le fruit du hasard, mais bel et bien le prix des efforts et des progrès scientifiques. Les méthodes de dépistage et de soins s’améliorent, et peu à peu, des vies humaines, pour lesquelles on n’aurait rien pu faire voilà encore quelques années, sont aujourd’hui sauvées.

Le domaine de la radiothérapie est particulièrement concerné par ces avancées. Autrefois limitées au traitement local des petites tumeurs primitives, les choses ont désormais changé. Grâce à des techniques modernes, son utilisation s’est même ouverte aux maladies qualifiées d’oligométastatiques, c’est-à-dire limitées à peu de métastases.

Des termes barbares ont désormais intégré le champ de l’oncologie, comme stéréotaxie, modulation d’intensité ou arcthérapie dynamique. En substance, ils veulent dire que la radiothérapie gagne hautement en efficacité : les tumeurs sont localisées avec une précision inégalée, et les doses de rayons X envoyées exactement là où on le désire. Mais on peut toujours faire mieux.

Tumeur ciblée, irradiée, et endomagée

L’Institut Paoli-Calmettes de Marseille a été désigné comme site pilote dans le cadre d’un consortium de recherche européen sur le très haut débit de dose. Ainsi, depuis février dernier, il a fait l’acquisition d’un nouvel appareil de radiothérapie. Il sera amené à tester l’impact de doses plus fortes de rayons émis dans un délai plus court sur la survie des cellules tumorales. Des éléments tendent à penser que les thérapies anticancéreuses n’en seraient que plus efficaces.

Le bras qui contient le collimateur (qui envoie les rayons X, en haut à droite) tourne tout autour du patient et envoie la dose de radiations voulue précisément sur la tumeur.
Le bras qui contient le collimateur (qui envoie les rayons X, en haut à droite) tourne tout autour du patient et envoie la dose de radiations voulue précisément sur la tumeur. Jean-Michel Durey, IPC

Comme l’explique Michel Resbeut, chef du service de radiothérapie, à Futura-Sciences, cet appareil apporte quelques améliorations sur ce qui existait déjà. Grâce à un système de 160 lames opaques aux rayons X, mobiles à merci, il est possible de moduler l’intensité du rayonnement avec une précision supérieure à celle des machines de la précédente génération, de façon à irradier uniquement les régions concernées. Le bras de l’appareil décrit un cercle autour du patient avec une vitesse variable, et porte à son extrémité un collimateur dans lequel les lames se déplacent très rapidement pendant l’irradiation. Tous ces paramètres permettent de réguler la dose envoyée : c’est l’arcthérapie dynamique.

Ce faisceau de photons n’est pas envoyé au hasard : tout a été calculé à partir des images et des estimations réalisées préalablement à l’aide d’un scanner dédié et d’une fusion d’images d’autres provenances (comme l’IRM). On sait exactement où se situe la tumeur, et même lorsque celle-ci est mobile (comme pour un cancer du poumon : celle-ci bouge en même temps que l’individu respire), on peut envoyer les rayons X. Grâce à un système de contention qui limite les mouvements et des données statistiques indiquant l’ampleur des déplacements de la tumeur, celle-ci peut être traitée.

Le très haut débit de dose, la radiothérapie de demain ?

Comme nous l'avons dit, ce procédé n’a rien de nouveau en soi, il s’agit juste de progrès par rapport à ce qui existait déjà. Mais au-delà de la précision et de la polyvalence de la machine, qui permettrait de voir passer des dizaines de patients par jour, le Versa HD pourrait cacher une amélioration plus qu’intéressante, et pas encore testée : le très haut débit de dose.

« Nous avons la possibilité de travailler sans filtre, ce qui se traduit par une augmentation du débit de dose d’un facteur quatre environ, précise Michel Resbeut. En conséquence, cela divise d’autant le temps d’irradiation, et diminue la probabilité que le patient, et donc la tumeur, bouge. » Les rayons atteignent davantage la zone cancéreuse, et moins les tissus sains alentour, limitant les risques de dommages collatéraux.

Mais ce ne serait pas tout. « D’après ce que suggère la littérature scientifique, délivrer une même dose dans un délai plus court entraînerait un effet radiobiologique supérieur, reprend le médecin. Nous allons donc tenter de vérifier l’hypothèse. »

Progrès qui s’élargissent à plus de patients cancéreux

Aux dernières nouvelles, le très haut débit de dose n’avait pas encore été testé sur les patients, mais les réglages avaient été effectués. Les premiers malades devraient en bénéficier prochainement. Ceux-ci sont atteints de tumeurs primitives précoces et inaccessibles à la chirurgie notamment au et au , ou bien de petites métastases pas encore très nombreuses.

« La chimiothérapie seule ne suffit pas toujours pour éliminer une masse cancéreuse, ajoute Michel Resbeut. Il est bon de compléter avec un traitement local, comme la radiothérapie ou la chirurgie, pour stériliser définitivement la tumeur. La radiothérapie est conservatrice : le patient arrive sur ses jambes et repart dessus. »

Les progrès sont continus, et de plus en plus de patients devraient pouvoir bénéficier de ces avancées, qui concernent peu à peu de nouveaux cancers. Bientôt, les tumeurs de la , du et peut-être du seront traitées par des rayons X en condition stéréotaxique. Les indications s’étendent, et cela pour le bien de tous les malades.

Un nouveau système radiothérapeutique est utilisé pour la première fois au sein de l'Istituto Europeo di Oncologia de Milan, ce jeudi 4 mars, pour traiter avec précision les tumeurs de patientes atteintes d'un cancer du sein tout en protégeant les tissus et organes avoisinants des malades. Baptisé AssuBoost, ce traitement permet de tuer les cellules cancéreuses grâce à une source de radiation placée à l'intérieur ou à proximité de la tumeur en question.


Développé par les sociétés Nucletron et Art, ce système novateur combine le guidage de l'image mammographique en temps réel avec l'usage de la curiethérapie, une radiothérapie de haute précision qui permet au médecin d'appliquer une forte dose de radiation dans une zone restreinte. Ainsi, les tissus et organes sains de la patiente ne sont pas endommagés.

Grâce à ce nouveau système, les patientes atteintes d'un cancer du sein bénéficieront également d'une durée de traitement plus courte. «AccuBoost permet d'économiser du temps, donc cette année, nous seront en mesure de traiter 50 pour cent des patientes plus rapidement et efficacement qu'auparavant, en réduisant le temps de traitement de six semaines à trois semaines», explique le professeur Roberto Orecchia qui dirige l'utilisation du nouveau système au sein de l'institut milanais.

(Nov. 15, 2008) — Radical improvements in outcome for many cancer sufferers are in prospect following one of the most significant advances in radiotherapy since x-rays were first used to treat a tumour in 1904. The use of charged particles as an alternative to x-ray or gamma ray radiation can extend the scope of radiotherapy to tumours previously requiring invasive surgery, while speeding up diagnosis and reducing collateral damage to surrounding tissue.

Des améliorations radicales sur les résultats sont attendues pour plusieurs patients souffrant de cancer faisant suite à des avancées significatives en radiothérapie depuis que les rayons X ont été utilisé en 1904. L'utilisation de particules chargées (+ -) présentent une alternative aux rayons X et gamma et peuvent étendre la portée de la radiothérapie aux tumeurs qui auparavant requéraient une chirurgie invasive tout en accélérant le diagnostique et en limitant les dommages sur les tissus avoisinants.