Défense de thèse de doctorat en sciences

Contribution to the improvement of radiotherapy treatments driven by nanotechnology

Jury

Philippe MARTINIVE (ULB), Sylvain COSTES (NASA), Nadine MILLOT (Université de Bourgogne), Thierry ARNOULD (UNamur) président, Carine MICHIELS (UNamur) co-promoteur, Stéphane LUCAS (UNamur) promoteur

Résumé

Dans son dernier rapport sur le cancer, l’institut américain de la santé (NIH) indique que 38,5 % de la population développera un cancer durant sa vie et que près de 64 % des patients y survivront. Cependant, ce dernier chiffre cache de grosses disparités en fonction du type de cancer considéré. En effet, bien que le taux de survie général augmente d’environ 1 % chaque année, la mortalité associée à certains cancers, notamment ceux du système nerveux et du pancréas, augmente. Ainsi, la recherche portant sur l’amélioration des traitements actuels s’amplifie à travers le monde poussé par le besoin criant de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces cancers. Parmi l’arsenal thérapeutique disponible, cette thèse se focalise sur la radiothérapie, une technique consistant à délivrer une dose létale de radiations ionisantes, classiquement des rayons X, au sein de la tumeur. Malheureusement, la radiothérapie moderne est encore limitée par les dommages collatéraux occasionnés aux tissus sains entourant la tumeur. Ainsi, l’un des défis actuels consiste à optimiser la fenêtre thérapeutique, c’est-à-dire maximiser la différence entre la dose de radiation délivrée au sein de la tumeur et celle touchant les tissus sains environnants. L’utilisation de protons à la place des rayons X cadre avec cette démarche car les particules chargées permettent d’assurer un meilleur ciblage tumoral. En parallèle, le développement grandissant de la nano-médecine offre la possibilité de tirer profit de matériaux nanométriques pour diverses applications allant du diagnostic à la thérapie.

Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié l’impact de traitements radiothérapeutiques combinant l’utilisation de particules chargées, des protons en l’occurrence, et de nanoparticules d’or (GNPs) sur diverses lignées cellulaires. Des expériences réalisées à l’UNamur ont permis de démontrer que la présence de GNPs au sein de cellules cancéreuse lors de l’irradiation augmente la mortalité cellulaire. Dans une volonté de maximiser cette mortalité des cellules cancéreuses, nous avons cherché à mieux comprendre le mécanisme à l’origine de cet effet en abordant le problème sous différents angles allant de la physique à la biologie.

Ensemble, ces recherches permettent d’améliorer les connaissances des interactions complexes entre les nanomatériaux, les cellules et les radiations ionisantes. Le nouveau mécanisme proposé ouvre de nouvelles pistes de recherche pour maximiser la mortalité des cellules cancéreuses, augmentant ainsi les chances de curabilité et la qualité de vie des patients. De plus, ces résultats ouvrent la voie à une utilisation seule ou combinée de particules chargés et d’agents radiosensibilisants dans un contexte de médecine personnalisée qui devrait prendre son essor dans la future décennie.

La défense est publique

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