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
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