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Les faisceaux radioactifs donnent une vision en temps réel du traitement du cancer chez la souris

Les faisceaux radioactifs donnent une vision en temps réel du traitement du cancer chez la souris

Des faisceaux de particules anti-cancer ont été pris en flagrant délit.

Les faisceaux de particules peuvent fournir une explosion d’énergie destructrice directement aux tumeurs – à condition que le faisceau soit au bon endroit. Désormais, à l’aide d’un faisceau radioactif, les scientifiques ont localisé l’emplacement du faisceau tout en traitant des tumeurs chez la souris. Il s'agit du premier traitement réussi de tumeurs avec un faisceau radioactif, rapportent des scientifiques dans un article soumis le 23 septembre sur arXiv.org.

Cette technique pourrait éventuellement permettre aux scientifiques de traiter des patients humains avec une précision millimétrique, ce qui est particulièrement important lorsqu'une tumeur est nichée à côté d'un organe sensible tel que la moelle épinière ou le tronc cérébral.

Différents types de rayonnements peuvent traiter le cancer. Les rayons X, une lumière à haute énergie qui peut détruire l’ADN des cellules tumorales, sont les plus courants. Mais les rayons X déposent leur énergie tout au long du trajet du faisceau, entraînant des dommages collatéraux potentiels dans d’autres parties du corps. Un ciblage plus précis des tumeurs est possible avec des particules telles que des protons ou des ions – des atomes chargés électriquement – ​​qui déversent la majeure partie de leur énergie en un seul endroit.

Le traitement ionique est actuellement effectué dans plus d’une douzaine de centres à travers le monde. Ces traitements utilisent des ions stables et non radioactifs – généralement du carbone 12, une variété de carbone avec six protons et six neutrons dans son noyau. Les particules dans le faisceau voient leurs électrons retirés, ce qui leur confère une charge positive.

La tumeur est ciblée sur la base de calculs de la profondeur de pénétration d'un faisceau, couplés à une imagerie antérieure du patient, par exemple un scanner (SN : 10/12/21). Mais les corps ne sont pas rigides et les organes peuvent passer de l’imagerie au traitement. Idéalement, la position du faisceau serait confirmée en temps réel. C'est exactement ce que permet la nouvelle technique.

« Si vous utilisez un ion radioactif, vous pouvez simultanément tuer la tumeur et voir le faisceau », explique le physicien Marco Durante du Centre GSI Helmholtz pour la recherche sur les ions lourds à Darmstadt, en Allemagne.

Durante et ses collègues ont utilisé des ions carbone 11, qui contiennent un neutron de moins dans leur noyau atomique que les ions carbone 12, ce qui les rend radioactifs. Lorsque le carbone 11 se désintègre, il libère un positron, un partenaire antimatière chargé positivement d'un électron. Les scientifiques peuvent détecter ce positron s'annihilant avec un électron dans le corps, via la tomographie par émission de positons, ou TEP (SN : 13/02/14). Cela identifie l'endroit où le faisceau déverse ses particules.

Dans l’étude, les scientifiques ont utilisé les ions carbone 11 pour traiter des souris atteintes de tumeurs près de la colonne vertébrale. Les scientifiques ont pu vérifier la position du faisceau pendant le traitement et confirmer qu'il était précis. Effectivement, le traitement a réduit les tumeurs.

Les scientifiques avaient déjà essayé d'utiliser la TEP pour mesurer la localisation d'un faisceau d'ions stables. Les ions stables n'émettent pas de positrons, mais certains noyaux atomiques stables se brisent lorsqu'ils traversent la matière. Ces fragments peuvent produire des ions radioactifs qui libèrent des positons lors de leur désintégration. Mais la technique est difficile car le nombre de ces particules est faible.

Les faisceaux d’ions radioactifs émettent beaucoup plus de positrons. « Cela permet [you] pour obtenir une image très nette et belle de l'endroit où la particule s'arrête », explique Mitra Safavi-Naeini, physicienne des radiations de l'Organisation australienne des sciences et technologies nucléaires à Sydney, qui n'a pas participé à la recherche.

La technique pourrait également aider les scientifiques à comprendre comment les matières radioactives se déplacent dans le corps après un traitement ionique, explique Safavi-Naeini. Les particules radioactives sont éliminées de la cible du faisceau par le sang circulant dans le corps. Cela répartit le signal de positon dans le temps. L'ampleur de ce lavage pourrait aider les scientifiques à comprendre si les vaisseaux sanguins sont détruits par le traitement, coupant ainsi l'approvisionnement énergétique de la tumeur. Cela pourrait aider les scientifiques à comprendre comment utiliser au mieux les faisceaux de particules pour garantir la disparition du cancer.

cc http://en.kremlin.ru/events/president/news/59830, modified, http://en.kremlin.ru/events/president/news/59830

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