Une étude révolutionnaire pour faciliter la thérapie anticancéreuse à base d’électrons

Une étude révolutionnaire pour faciliter la thérapie anticancéreuse à base d’électrons

Une nouvelle étude menée dans l’installation d’essai CLEAR de L’Organisation européenne pour la recherche nucléaire “CERN” ouvre la voie à une nouvelle thérapie du cancer à base d’électrons utilisant des faisceaux d’électrons à haute énergie qui peuvent être focalisés sur des tumeurs cancéreuses profondes.

Actuellement, il existe des tumeurs cancéreuses que ni la radiothérapie conventionnelle, ni la chimiothérapie, ni la chirurgie ne peuvent guérir. Ces tumeurs résistantes contribuent aux taux de mortalité extrêmement élevés de la maladie.

Cependant, les scientifiques du monde entier s’efforcent de faire en sorte que les décès par cancer appartiennent au passé. Parmi les innovations médicales et technologiques les plus récentes, les progrès de la thérapie par particules – le processus d’irradiation des tumeurs utilisant des faisceaux de particules hautement énergétiques générés par un accélérateur de particules – permettent le traitement efficace de tumeurs qui auraient pu être mortelles.

À l’heure actuelle, plus de 10 000 petits accélérateurs linéaires d’électrons (linacs) sont utilisés pour le traitement du cancer dans le monde.

La majorité de ces systèmes dépendent des faisceaux de photons produits par les électrons pour irradier leur cible. Cependant, certains appliquent le faisceau d’électrons lui-même pour une irradiation directe d’électrons à basse énergie, bien que cela ne soit capable d’atteindre que des tumeurs superficielles. Ces techniques diffèrent de l’hadronthérapie, méthode centrée sur l’irradiation avec des protons ou des faisceaux d’ions lourds.

L’utilisation de faisceaux d’électrons à haute énergie dans la gamme 50-200 MeV, qui peuvent s’infiltrer profondément dans les tissus, est un accompagnement potentiel de la thérapie hadronique et électronique à basse énergie. Bien que, actuellement, cette méthode soit rarement appliquée en raison du coût plus élevé et de la plus grande taille de l’accélérateur requis pour les générer par rapport aux installations de photons.

De plus, leur profil de profondeur est moins bien défini que ce qui est accompli avec des faisceaux de hadrons. Cependant, les dernières avancées en matière d’accélération à gradient élevé pour les accélérateurs linéaires compacts, principalement menées par l’étude CLIC au CERN, ont commencé à changer la donne.

Les dernières découvertes des chercheurs du CERN représentent un progrès significatif dans le sens de l’utilisation de faisceaux d’électrons à haute énergie. Deux études impliquant des chercheurs de l’Université de Strathclyde et de l’Université de Manchester ont été menées à l’accélérateur linéaire d’électrons pour la recherche (CLEAR) du CERN, une installation d’essai qui contribue aux efforts de recherche et de développement sur la technologie des accélérateurs.

Les scientifiques ont étudié une nouvelle méthode d’irradiation comprenant des faisceaux d’électrons à très haute énergie (VHEE) concentrés sur un petit point afin d’atteindre une densité de faisceau plus élevée.

En focalisant un faisceau VHEE avec une lentille électromagnétique à grande ouverture, ils ont déterminé que les particules pouvaient se déplacer de quelques centimètres de profondeur dans un fantôme d’eau sans subir de diffusion substantielle, c’est-à-dire tout en restant centrées sur un volume ciblé bien défini. Un tel faisceau pourrait, en théorie, être appliqué pour traiter les cellules cancéreuses profondes avec très peu de dommages aux tissus adjacents.

Les résultats de cette étude innovante sont très prometteurs pour la communauté de la technologie médicale pour un certain nombre de raisons. Premièrement, les faisceaux VHEE créés par des linacs compacts en milieu clinique présenteraient un substitut beaucoup plus économique aux autres thérapies par faisceau de particules, et offriraient également aux médecins un support extrêmement fiable, car leur diffusion dans les tissus inhomogènes est faible. La combinaison de ces éléments a le potentiel d’augmenter considérablement le nombre de patients aptes à la thérapie électronique. De plus, les faisceaux VHEE seraient conciliables avec la radiothérapie FLASH, une méthode permettant de fournir des particules hautement énergétiques aux tissus presque instantanément, en moins d’une seconde.

Récemment, le CERN et le Centre Hospitalier Universitaire de Lausanne (CHUV) ont collaboré dans le but de construire une installation clinique à haute énergie pour la thérapie FLASH, les tests préliminaires devant être menés dans l’installation CLEAR.

Le faisceau VHEE ultra-focalisé est la conséquence directe des développements de la technologie d’accélération linéaire réalisés par l’étude CLIC au CERN. Il démontre l’importance de ce domaine de recherche, non seulement pour la physique des particules, mais pour l’ensemble de la société. Bien qu’il soit nécessaire de mener d’autres recherches sur les faisceaux VHEE avant de découvrir des applications pratiques dans un cadre clinique, les découvertes CLEAR contribuent à élargir le champ des possibilités de traitement du cancer.

Imene K