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par Marie-Catherine VOZENIN,
Cheffe du Laboratoire de Radiooncologie du CHUV | Centre hospitalier universitaire vaudois
Professeure associée au service de Radio-Oncologie,
Centre hospitalier universitaire vaudois et Université de Lausanne
Présidente de l’ARSER Suisse
La radiothérapie est utilisée depuis plus d’un siècle pour traiter le cancer, seule ou associée à une chirurgie ou chimiothérapie. Avec les progrès technologiques, la radiothérapie a évolué régulièrement pour devenir aujourd’hui l’un des outils les plus performants et rentables dans la lutte contre le cancer, avec la moitié des patients atteints de cancer traités à un moment donné de la prise en charge.
Au cours des deux dernières décennies, les avancées technologiques (traitement plus ciblé, guidé par informatique) ont transformé la radiothérapie en un traitement précis et personnalisé. Néanmoins, le traitement de tumeurs plus résistantes, pouvant nécessiter une dose de radiothérapie plus importante pour obtenir un contrôle tumoral, reste limité par le risque de complications au niveau des tissus sains en raison du risque de séquelles chez les long-survivants du cancer et/ou par la progression du cancer par développement d’une récidive locale ou la survenue de métastases.
Par conséquent, la poursuite de l’amélioration de la radiothérapie par une radio-sensibilisation sélective de la tumeur reste le défi actuel de la communauté des chercheurs et médecins en radio-oncologie. Les dernières décennies ayant fait des progrès grâce à l‘amélioration des machines (passant du Cobalt à l’accélérateur linéaire) ou de l’utilisation de chimiothérapie radio-sensibilisante comme le cisplatine ou l’immunothérapie.
Dans ce contexte depuis quinze ans, mon équipe a conceptualisé et mis en œuvre une nouvelle approche en radiothérapie basée sur l’utilisation d’une irradiation à ultra-haut débit de dose (UHDR) qui permet de délivrer la dose d’irradiation en une fraction de seconde, alors que la radiothérapie standard nécessite plusieurs minutes. Nous avons appelé cette nouvelle méthode la radiothérapie FLASH (en anglais FLASH-RT). En plus d’être très rapide, la FLASH-RT a renversé nos connaissances en permettant de tuer les cellules tumorales sans complication au niveau des tissus sains.
Pour pouvoir proposer ce traitement chez l’homme, des défis techniques (pour réaliser le haut débit) doivent être encore relevés. Pour cela nous collaborons avec le meilleur de la physique mondiale : les physiciens d’accélérateurs du CERN en Europe, du PSI en Suisse et du SLAC aux USA. Nous progressons en parallèle vers des essais « cliniques » en traitant des animaux de compagnie (chats et chiens) malades de cancer en collaboration avec les vétérinaires. Aujourd’hui, de nombreuses équipes à travers le monde ont suivi cette nouvelle approche et notre communauté scientifique a pu montrer l’intérêt de la FLASH-RT dans plusieurs modèles précliniques (en recherche fondamentale). Enfin, nous travaillons avec enthousiasme dans mon laboratoire à la compréhension des mécanismes (« comment ça marche ») afin que la FLASH-RT puisse dans un avenir proche être proposée aux patients atteints de cancer dans les meilleures conditions de sécurité et d’efficacité.
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by Marie-Catherine Vozenin,
Head of the CHUV Radiation Oncology Laboratory | Vaud University Hospital Center
Associate Professor at the Radio-Oncology Department,
Vaud University Hospital Center and University of Lausanne
President of ARSER Switzerland
Radiotherapy has been used for more than a century to treat cancer, alone or in combination with surgery or chemotherapy. With advances in technology, radiotherapy has evolved steadily to become one of the most successful and cost-effective tools in the fight against cancer today, with half of cancer patients treated at some point in treatment.
Over the past two decades, technological advances (more targeted, computer-guided treatment) have transformed radiotherapy into a precise and personalized treatment. Nevertheless, the treatment of more resistant tumours, which may require a higher dose of radiotherapy to obtain tumor control, remains limited by the risk of complications in healthy tissues due to the risk of sequelae in long-survivors of cancer and/or or by the progression of the cancer by development of a local recurrence or the occurrence of metastases.
Therefore, the pursuit of the improvement of radiotherapy by a selective radio-sensitization of the tumor remains the current challenge of the community of researchers and physicians in radiation oncology. The last decades have made progress thanks to the improvement of machines (going from Cobalt to the linear accelerator) or the use of radio-sensitizing chemotherapy such as cisplatin or immunotherapy.
In this context for fifteen years, my team has conceptualized and implemented a new approach in radiotherapy based on the use of ultra-high dose rate (UHDR) irradiation which makes it possible to deliver the irradiation dose in a fraction of a second, whereas standard radiotherapy requires several minutes. We have called this new method FLASH radiotherapy (FLASH-RT). In addition to being very fast, FLASH-RT has overturned our knowledge by allowing tumor cells to be killed without complication in healthy tissues.
To be able to offer this treatment in humans, technical challenges (to achieve high throughput) must still be met. For this we collaborate with the best of world physics: accelerator physicists from CERN in Europe, PSI in Switzerland and SLAC in the USA. We are progressing in parallel towards “clinical” trials by treating pets (cats and dogs) sick with cancer in collaboration with veterinarians. Today, many teams around the world have followed this new approach and our scientific community has been able to show the interest of FLASH-RT in several preclinical models (in fundamental research). Finally, we are working enthusiastically in my laboratory to understand the mechanisms (“how it works”) so that FLASH-RT can in the near future be offered to cancer patients under the best conditions of safety and effectiveness.
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