Vers une meilleure compréhension des effets secondaires de la radiothérapie

Vers une meilleure compréhension des effets secondaires de la radiothérapie

Deux études, l’une théorique, l’autre biologique et clinique, menées par Nicolas Foray, radiobiologiste au sein de l’Unité mixte de recherche 1052 « Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon » (Inserm/CNRS/Centre Léon-Bérard/Université Lyon I), viennent d’être publiées dans les revues International Journal of Radiation Biology et International Journal of Radiation Oncology. Elles permettent de mieux comprendre les effets secondaires indésirables de la radiothérapie.

Elles proposent une nouvelle théorie de la réponse cellulaire aux radiations ionisantes. Cette théorie est basée sur la mise en évidence du passage d’une protéine appelée ATM du cytoplasme au noyau des cellules irradiées. Une fois dans le noyau, la protéine ATM déclenche la réparation des cassures de l’ADN : plus le retard de ce transit est grand, plus la radiosensibilité des cellules est élevée et plus les effets secondaires indésirables de la radiothérapie sont marqués. Ces deux études ont été possibles grâce à la collection COPERNIC (initiée depuis 2003) de plus d’une centaine de lignées cellulaires issues de patients radiosensibles.

• L’étude théorique résout une énigme de la radiobiologie vieille de 50 ans en donnant une interprétation biologique à une formule empirique. Cette formule relie la survie des cellules à la dose de radiation.
• L’étude biologique et clinique valide l’étude théorique. Elle rassemble 67 co-auteurs, dont 50 radiothérapeutes français, représentant une trentaine de centres anti-cancer ou de centres hospitaliers. Elle permet de développer aujourd’hui des tests prédictifs de radiosensibilité des réactions secondaires indésirables de la radiothérapie.

Sur les 380 000 cas de cancers par an, la moitié des patients est traitée par radiothérapie. De 5 à 20 % de ces patients peuvent subir des réactions tissulaires indésirables qui vont de la simple rougeur aux brûlures radioinduites voire, dans des cas exceptionnels à la mort. A partir de la collection COPERNIC, les cellules de chaque patient ont été amplifiées en laboratoire puis irradiées dans des conditions exactes d’une session de radiothérapie (une dose de 2 Gy[1]). Les chercheurs du groupe de radiobiologie de l’unité Inserm 1052 ont analysé la vitesse de réparation des CDB en utilisant 3 biomarqueurs d’immunofluorescence, (une technique permettant la visualisation de certaines protéines sur le site-même des cassures de l’ADN) appliqués dans de nombreuses conditions d’irradiation. En parallèle, les 50 radiothérapeutes co-auteurs de l’étude, ont fourni les données cliniques spécifiques de chaque patient avec notamment le grade[2] de sévérité des réactions tissulaires (grade 0, pas de réaction ; grade 5, décès du patient), reflétant sa radiosensibilité tissulaire. Une corrélation significative a été obtenue entre la vitesse du transit de la protéine ATM et le grade de sévérité des réactions tissulaires radioinduites. Une telle corrélation reste valable quel que soit le type de cancer traité ou le caractère précoce ou tardif de la réaction tissulaire indésirable après radiothérapie.

À partir de cette corrélation, une classification de la radiosensibilité humaine en 3 groupes : • Groupe I : Transit rapide d’AT : radiorésistance
• Groupe II : Transit d’ATM retardé :radiosensibilité modérée.
• Groupe III : Défaut massif de la reconnaissance ou de réparation des CDB : hyper radiosensibilité

Cette classification permet aujourd’hui d’anticiper les stratégies de soins des traitements radiothérapeutiques car cette approche est aussi valable pour les tumeurs. Compte tenu de l’impact et des applications de ces travaux, des brevets ont été déposés en collaboration avec la start-up Neolys Diagnostics créée en 2014 avec le soutien d’Inserm transfert et de la SATT de Lyon. Neolys Diagnostics a pour but d’industrialiser les tests de radiosensibilité issus de ces 2 études afin de donner aux radiothérapeutes un nouvel outil pour mieux personnaliser le traitement radiothérapique anti-cancéreux.