Gaëlle scrute les effets des irradiations FLASH

Dans quelles conditions les irradiations à ultra haut débit de dose préservent-elles les tissus sains de modèles animaux? Gaëlle Saade espère le découvrir au cours de sa thèse de biologie grâce à une série d’expériences utilisant les faisceaux d’Arronax.

Gaëlle Saade est libanaise. D’une voix posée, elle raconte : « J’ai fait une licence en biochimie au Liban avant de venir à Nantes pour mon master, attirée par la qualité des formations en santé humaine dispensées ici. J’étais déjà très intéressée par la recherche et le développement dans ce domaine. » En master 2 BBRT (Biologie, Biotechnologie et Recherche Thérapeutique) à Nantes Université, la jeune femme choisit l’option immuno-cancérologie et démarre un stage co-encadré par des chercheurs de l’ICO et des laboratoires CRCI2NA et Subatech et financé par le cluster TransForMed. Objectif : prendre en charge, au cyclotron Arronax, les expérimentations biologiques nécessaires pour étudier le bénéfice de la radiothérapie FLASH avec des faisceaux de particules alphas et protons. « Les capacités d’accélération des particules du cyclotron Arronax en font un équipement unique pour étudier les effets des irradiations à ultra-haut débit de dose sur des modèles pré-cliniques », souligne-t-elle. Dans le cadre de ce stage, l’étudiante obtient des résultats prometteurs, qui font l’objet de présentations dans des congrès internationaux puis de publications scientifiques.

C’est décidé, elle poursuivra en thèse au sein de l’Unité en Sciences Biologiques et Biotechnologies (US2B – UMR CNRS 6286) à Nantes Université, grâce à un financement de la Ligue contre le cancer, et naviguera entre l’ICO où travaille son directeur de thèse radiothérapeute Stéphane Supiot, son co-encadrant Vincent Potiron et ses collègues physiciens médicaux, et le cyclotron Arronax tout proche. Elle mènera une série d’études précliniques sur des oeufs de poisson-zèbre d’abord, puis sur des souris. « Les oeufs de poisson-zèbre constituent un modèle intéressant car on peut en observer un très grand nombre et qu’ils sont transparents, ce qui facilite l’observation en microscopie, explique Gaëlle Saade. Pendant ma thèse, je vais tenter de déterminer le rôle de l’oxygène et de la structure du faisceau dans l’obtention de l’effet FLASH sur ce modèle. J’étudierai aussi les modifications du système vasculaire induites par cette modalité d’irradiation. Je passerai ensuite à la souris pour valider les effets observés sur différents organes : toxicité cutanée, fibrose pulmonaire, la sensibilité intestinale… »

La première étape de cet ambitieux travail, indispensable pour la suite, consiste à observer l’effet FLASH suite à des irradiations à très haut débit de dose. Or la survenue de cet effet est loin d’être systématique (ce qui suscite encore de nombreuses de questions de recherche). « Nous l’avons tout récemment observé avec les protons et les alphas ! », s’enthousiasme Gaëlle. Il s’agit maintenant de faire varier la structure du faisceau (débit de dose, quantité d’énergie déposée, fréquence des pulses…) afin de savoir quels paramètres sont déterminants et d’affiner les conditions d’obtention de l’effet FLASH.  L’enjeu à terme est de pouvoir passer à la clinique et de développer la radiothérapie FLASH, qui élimine les cellules tumorales mais préserve mieux les tissus autour de la tumeur que la radiothérapie conventionnelle et limite ainsi les effets secondaires du traitement. « Avant cela, tempère la doctorante, des études moléculaires seront nécessaires pour explorer les voies métaboliques affectées ou pas par cette modalité d’irradiation. »

Contact : Gaëlle Saade