Radiobiologie : les nouveautés à connaître
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Radiobiologie Nouveautés à connaître Quels enjeux pour les radiologues ? Catherine Colin Service d’Imagerie Médicale Centre Hospitalo-Universitaire Lyon Sud Radiobiologie Granzotto et al., 2011 Radiobiologie Techniques de détection des dommages d’ADN Cassures double-brin Dans le noyau : Foci γ H2AX (histone H2AX phosphorylé) Rothkamm and Lobrich, PNAS 2003 Radiobiologie Nouveautés à connaître Quels enjeux pour les radiologues ? Problème du cancer radio-induit aux « faibles doses » Deux domaines de réponse : L’épidémiologie : limites La radiobiologie Dommages radio-induits ADN Cassures double- brin Lésions complexes Dommage de base Cassures simple-brin Protéines de signalisation Se lient aux dommages Arrêt du cycle Réparation Mauvaise réparation, instabilité chromosomique Fidèle Mort cellulaire Radiobiologie Quelle lecture des travaux ? Les effets radio-induits vont dépendre : - Type de rayonnement - Energie etc… La radiosensibilité est : - Espèce dépendante - Tissu dépendant - Cellule dépendante • Les lignées cellulaires : • - Sont elles tumorales ? • - Ont elles été « transformées » ? Radiobiologie Nouveautés à connaître – Faibles doses : • Hyper « radiosensibilité » aux faibles doses • Retard (défaut ?) réparation des lésions – Produits de contraste iodés – Radiosensiblité individuelle – Signature tumeurs radio-induites Radiobiologie Nouveautés à connaître – Faibles doses : • Hyper « radiosensibilité » aux faibles doses • Retard (défaut ?) réparation des lésions – Produits de contraste iodés – Radiosensiblité individuelle – Signature tumeurs radio-induites Radiobiologie Phénomènes d’hyper-radiosensibilité aux faibles doses Dose Mort cellulaire Joiner et Marples, 2001 Effets entre 1 et 200 mGy ~ effets dose x 100 Radiobiologie Phénomènes d’hyper-radiosensibilité aux faibles doses Micronoyaux Slonina, 2006, 2007 Radiobiologie Phénomènes d’hyper-radiosensibilité aux faibles doses Micronoyaux H2AX 40 180BR 35 30 25 20 15 Slonina, 2007 10 01HNG 5 1BR3 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 Dose (Gy) C. Colin & N. Foray, IJLD in press Radiobiologie Les faibles doses Défaut (retard) de réparation Rothkamm and Lobrich, PNAS 2003 Radiobiologie Les faibles doses Défaut (retard) de réparation A 10 mGy : Défaut de réparation des dommages à 24h, 48h, 72h Grudzenski, PNAS 2010 Radiobiologie Les faibles doses Défaut (retard) de réparation 10 mGy : - Pic de réponse 48-72 h - 140 gènes spécifiques 2 Gy : - Pic de réponse à 3-4h Kératinocytes humains non tumoraux Franco N & Martin M, 2005 Radiobiologie Les faibles doses International Journal of Radiation Biology, 2011 Résultats Cassures double-brin γH2AX 21 500 cellules 30 patientes (11 haut risque familial) • Effet dose Dès 2 mGy • Effet répétition de doses en qq min Effet LORD (LOw-dose and Repeated Dose) Effet 2+2 mGy > effet 4 mGy • Cellules hautement lésées • Effets majorés statuts haut risque familial C. Colin & N. foray et al. , IJRB 2011 Mammographies Hauts risques familiaux de cancer du sein Gènes de prédisposition aux cancers du sein p53 BRCA1, BRCA2 PTEN, CHK2, ATM Gènes de signalisation, arrêt du cycle, réparation lésions ADN radio-induites Bilan annuel de dépistage : IRM + Une seule incidence mammographique par sein Colin & Foray, 2012 The Breast in press Radiobiologie, Quelles nouveautés ? – Faibles doses : • Hyper « radiosensibilité » aux faibles doses • Retard (défaut ?) réparation des lésions – Produits de contraste iodés – Radiosensiblité individuelle – Signature tumeurs radio-induites Radiobiologie Dommages ADN et signalisation Les produits de contraste iodés • Photodégradation en ions iodures • Dose dépendante • Baisse de l’activité DNA-PK Joubert, IJRB 2005 • Cassures double-brin H2AX, scanner et produits de contraste + 30 % dommages (p<0,05) Grudzenski, Radiology 2009 Radiobiologie, Quelles nouveautés ? – Faibles doses : • Hyper « radiosensibilité » aux faibles doses • Retard (défaut ?) réparation des lésions – Produits de contraste iodés – Radiosensiblité individuelle – Signature tumeurs radio-induites Radiobiologie individuelle Les travaux à fortes doses N. Foray et al. Radiosensibilité individuelle aux faibles doses Slonina, 2007 Groupes de radiosensibilité et faibles doses 40 180BR 35 30 25 20 15 10 01HNG 5 1BR3 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 Dose (Gy) C. Colin & N. Foray et al. , IJLD in press Radiobiologie, quelles nouveautés ? – Faibles doses : • Hyper « radiosensibilité » aux faibles doses • Retard (défaut ?) réparation des lésions – Radiosensiblité individuelle – Signature tumeurs radio-induites Tumeurs radio-induites, des marqueurs ? Une signature moléculaire Etude « des gènes actifs » dans la tumeur • Tumeurs thyroïde enfant Tchernobyl • Tumeurs thyroïde post-radiothérapie • Sarcomes radio-induits Hadj-Hamou NS, Carcinogenesis 2011 Ory C, Endocr Relat Cancer 2011 Ugolin N, Plos One 2011 Conclusions Radiobiologie des faibles doses Nécessité d’une approche clinique Encore beaucoup de questions Des enjeux très importants santé publique Dépistage mammographique avant 50 ans Scanner enfant, adolescent et adulte jeune Bibliographie • Réparations et réparatoses : entre modèles moléculaires et réalité clinique Foray N. et Verelle P. Bull. Cancer, 2011;98(3):257-75 • Réponse individuelle aux radiations ionisantes : quel (s) test (s) prédictifs (s) choisir ? Granzotto A. et al. Comptes rendus de l’Académie des sciences C. R. Biologies 2011;334:140-157
