et la recherche sur les complications des radiothérapies

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1 3. Le retour d exérience de l exertise des accidents de radiothéraie et la recherche sur les comlications des radiothéraies Marc BENDERITTER, Fabien MILLIAT, Agnès FRANçOIS Laboratoire de radioathologie et théraie exérimentale L Institut a été amené ces dernières années à aorter son exertise sur les causes et les conséquences médicales de surdosages de radiothéraie. Ce travail a été facilité ar les cométences luridiscilinaires qu il a su déveloer en récurseur dans ce domaine deuis de nombreuses années. Le retour d exérience souligne la nécessité de déveloer de nouveaux rogrammes de recherche dans le domaine des comlications médicales des radiothéraies qui anticient l évaluation du risque lié à l évolution de cette disciline. Radiothéraie et radiorotection des atients bénéfices et risques associés Plusieurs centaines de milliers de atients sont atteints de cancers chaque année et lus de la moitié de ces atients sont traités, ou ont été traités ar radiothéraie, seule ou en combinaison avec d autres traitements comme la chirurgie ou la chimiothéraie. Ainsi, le nombre de ersonnes traitées chaque année ar radiothéraie est estimé à en France,,5 million en Euroe et million aux États-Unis. L efficacité de l éradication des tumeurs ar radiothéraie rogresse raidement mais le cors médical est encore tro souvent confronté aux toxicités secondaires de ces radiothéraies affectant les tissus sains (5 à 0 % des atients). En France, la radiothéraie s inscrit dans un cadre réglementaire qui s auie sur la directive euroéenne 97/43 Euratom du Conseil du 30 juin 997. Cette directive est sécifique de la radiorotection des atients et a été transosée dans le code de la santé ublique. Les deux rincies de base sont la justification de l acte et l otimisation de la rotection. La justification consiste en une confirmation argumentée du choix de la technique et l otimisation vise à réduire les doses aux tissus sains «autant que ossible», tout en assurant la qualité du traitement. Accidents de surdosage de radiothéraie En France, deuis 2005, tout événement survenant dans une installation de radiothéraie suscetible de orter atteinte à la santé des ersonnes doit être déclaré aurès de l Autorité de sûreté nucléaire. Arès enquête, l événement eut être qualifié d incident, voire d accident grave. Deuis 2005, une vingtaine d incidents ou d accidents de radiothéraie ont ainsi été déclarés. Ces accidents de surdosage de radiothéraie sont de gravités différentes et sont souvent associés à de nouvelles modalités de radiothéraie, telles que la radiothéraie conformationnelle (accidents au CHU de Grenoble et à l hôital d Éinal) ou encore la radiothéraie stéréotaxique (accidents au CHU de Lyon Sud et au CHU de Toulouse) (figure). 44 Raort scientifique et technique IRSN

2 L homme et les rayonnements ionisants atients, à les classer suivant la sévérité de leurs comlications et à rooser des istes théraeutiques au comité médical ad-hoc en charge de la gestion médicale de ces atients. Figure CHU Saint-Antoine Paris CL La Garenne-Colombes IGR 2 CLCC Angers CHU Amiens 45 Aort de l exertise de l Institut dans les accidents de surdosage de radiothéraie Entre mai 2004 et mai 2005, au centre hositalier Jean Monnet d Éinal, 24 atients ont été articulièrement surexosés lors d un traitement our cancer de la rostate ar radiothéraie conformationnelle. Le 2 octobre 2006, le ministre de la Santé a saisi l Institut our une mission faisant ael à son exertise en radioathologie «afin que la rise en charge médicale de chacune des victimes de l accident de radiothéraie d Éinal soit réévaluée et que le meilleur soin ossible leur soit aorté». Une deuxième saisine du ministre a été envoyée à l IRSN en mars 2007, concernant le surdosage otentiel de 423 atients au centre Jean Monnet d Éinal endant la ériode ( ). Enfin, récemment, une troisième saisine a été adressée à l Institut concernant les atients traités ar radiothéraie de 987 à 200 dans ce même établissement. Les conclusions de ces différents raorts d exertise ont mis en évidence des écarts de rocédure dans la mise en lace des traitements et le suivi des atients, ainsi que l existence de surdosages systématiques. Les connaissances et les cométences acquises ar l IRSN sur la toxicité our les tissus sains des radiothéraies des cancers de la shère abdominoelvienne ont contribué largement à évaluer l état sanitaire des CHU Lyon sud et est CH Saintes ICL Saint-Étienne Clinique Tarbes CHRU Tours CHU Toulouse CH Éinal CL Marseille CHU Grenoble CLCC Nice Incidents et accidents de radiothéraie ayant nécessité une exertise de la art de l Institut. Le nombre de atients imliqués dans ces incidents/accidents de radiothéraie sont figurés dans les cercles. L accident de radiochirurgie stéréotaxique au centre hositalier universitaire de Toulouse (CRRS) a imliqué une cohorte de 45 atients, traités au niveau du système nerveux central our des tumeurs bénignes (neurinomes, méningiomes, adénomes hyohysaires), malignes (métastases cérébrales, gliomes) et des lésions vasculaires (malformations artério-veineuses). L ASN a sollicité l IRSN our analyser le risque sanitaire résultant de la sur-irradiation à laquelle ces atients ont u être soumis, suite à l étalonnage inarorié de l accélérateur. Les circonstances avaient été analysées dans le remier raort d exertise de l Institut, remis le 6 octobre Bien que concernant un nombre élevé de atients traités sur une ériode de lusieurs mois, l accident de radiochirurgie du CRRS est très différent des accidents de radiothéraie survenus à Éinal. L accident de Toulouse est dû à une erreur initiale d étalonnage de l accélérateur. Cette erreur a induit des écarts de doses délivrées aux atients, variables d un atient à l autre, en fonction des vol umes cibles d intervention et selon les athologies traitées. L imact sanitaire de cet accident en termes de comlications neurologiques secondaires radio-induites était donc articulièrement comlexe à aréhender. L évaluation de l imact sanitaire a nécessité de recourir à une démarche scientifique articulière, menée en lusieurs étaes, our artie sur le site du CRRS, et qui a mobilisé sur cer taines ériodes lusieurs dizaines de ersonnes de l IRSN. Cette exertise a ermis d évaluer l état sanitaire et sychologique des atients et de les classer selon la sévérité de leurs comlications. Une reconstitution dosimétrique ersonnalisée a été nécessaire our chacun des 45 atients. Les recommandations émises ar l IRSN ont été largement rerises ar l ASN afin de mettre en lace les mesures nécessaires à la gestion de cet accident. Les exertises collégiales fournies ar l IRSN ont mobilisé les cométences de ses hysiciens d hôitaux, de ses dosimétristes et radioathologistes. Elles ont articié à la rise de conscience des risques inhérents à de telles ratiques médicales. Un certain nombre de leçons ont u être tirées de ces différentes exertises. Elles s insirent our beaucou de l exérience acquise dans le domaine de la sûreté nucléaire. Renforcer le contrôle des équiements avant leur mise en service Les équiements de radiothéraie les lus récents ermettent de délivrer des doses de mieux en mieux ciblées sur le volume de la tumeur à irradier, en éargnant les tissus sains environnants. IRSN - Raort scientifique et technique

3 3. Ainsi, des doses lus élevées euvent-elles en rincie être utilisées de façon sûre en vue d une meilleure erformance théraeutique. Ces aareils de lus en lus comlexes intègrent des mécanismes très sohistiqués de réglage balistique automatique du rayonnement ionisant, ilotés ar des logiciels intégrés qui assurent également des fonctions de sûreté. En revanche, la luart de ces équiements ne ermettent as au radiothéraeute de vérifier directement, lors des séances de traitement, la dose effectivement délivrée ainsi que sa géométrie satiale. Il en résulte que l interface homme-machine et lus largement la concetion intégrée de la sûreté d emloi de ces équiements sont des aramètres critiques de la qualité et de la sécurité des traitements. L IRSN observe que la réglementation relative à leur mise sur le marché reose sur une directive euroéenne dont le remier objectif est la «libre circulation» des aareils médicaux sur le marché euroéen, sur la base de leur conformité à des normes harmonisées. Or les conditions de mise en œuvre de cette directive ne ermettent as d examiner en rofondeur la sûreté de concetion d équiements aussi comlexes et innovants que, ar exemle, les cyberknife (aareil utilisant un bras robotisé sur lequel est monté un accélérateur linéaire de articules, technologie résentant l avantage de réaliser des irradiations stéréotaxiques et ainsi de contourner les organes sensibles). Il en va de même our ce qui concerne le rocessus de mise en service de ces équiements, qui n aorte as toujours toutes les garanties nécessaires, notamment en matière d étalonnage. L IRSN estime que le contrôle de ces équiements intrinsèquement orteurs de risques radiologiques significatifs our les atients devrait être renforcé, our se rarocher, dans ses méthodes, de celui exercé sur les installations nucléaires. Déveloer la culture de sûreté dans les centres de radiothéraie La mise en œuvre du Plan cancer a conduit à accélérer l acquisition d équiements comlexes dans les centres de radiothéraie. Le recours à ces équiements ermet de conduire en masse des traitements lus erformants au bénéfice des atients, comme en attestent les statistiques disonibles au lan national. Mais, bien que des techniques d assurance qualité aient été systématiquement mises en lace our garantir le resect des rocédures oératoires, l IRSN estime que, dans de nombreux centres, l insuffisance des effectifs de radiohysiciens et, au-delà, l insuffisance de culture de sûreté au sein des équies de radiothéraie laissent encore tro de lace à la ossibilité d occurrence non détectée de dysfonctionnements, notamment au niveau du réglage des aareils, suscetibles d entraîner des conséquences graves our les atients. La systématisation rogressive de la ratique de la dosimétrie in vivo, le renforcement et la reconnaissance de la rofession des radiohysiciens, tant numériquement qu en ce qui concerne leur formation académique et leur lace dans l organisation des services de radiothéraie constituent des facteurs de rogrès. Mieux aréhender les données cliniques relatives aux effets secondaires des radiothéraies De nombreuses études, rovenant d équies de différents ays, ont été ubliées au sujet de la fréquence d aarition de comlications liées aux radiothéraies our différents tyes de athologies et une classification internationale existe our classer en différents «grades» la sévérité de ces effets secondaires. En outre, certains centres de radiothéraie assurent un suivi clinique arofondi et de longue durée de leurs atients. Ceendant, au lan national, les exertises que l IRSN a réalisées à la demande des ouvoirs ublics à la suite d incidents ou d accidents de radiothéraie ont mis en lumière l hétérogénéité, selon les centres hositaliers, des rotocoles de suivi clinique des atients. Dans le cas de l accident d Éinal, la quasi-absence de suivi a été une cause déterminante de la non-détection de dysfonctionnements ayant entraîné sur de longues ériodes un détriment sanitaire grave our de nombreux atients. L IRSN estime que des rogrès restent à faire our mettre en lace, sans doute sur l initiative des organismes rofessionnels, une aroche harmonisée et systématique du suivi clinique des atients qui faciliterait la comaraison des ratiques rofessionnelles, ainsi que la conduite des recherches visant au rogrès des rotocoles de radiothéraie. Un tel suivi clinique serait un gage sulémentaire de la sécurité des traitements, dans la mesure où il ermettrait aussi une remontée d indices d alerte vers le radiothéraeute. Accroître l effort de recherche sur les effets secondaires des irradiations En France, chaque année, 60 % des cancers sont traités ar radiothéraie externe et 3,8 millions de séances sont réalisées. Cette technique a de loin le meilleur raort coût-efficacité uisque 50 % des traitements curatifs rerésentent seulement 2 % des coûts de cancérologie. Ceendant, en contreartie de ce rendement aaraissent des effets secondaires variables suivant les organes traités. Certains d entre eux disaraissent sontanément alors que d autres aaraissent de façon inéluctable. De 5 à 0 % des atients 46 Raort scientifique et technique IRSN

4 L homme et les rayonnements ionisants 3. nécessite de travailler sur un grand nombre de résections chirurgidéveloent malheureusement des comlications tardives lus ou moins sévères de leur radiothéraie. En France, nous ne disosons as de registre des taux de comlications tardives des traitements ar radiothéraie, ce qui rend extrêmement difficile la conduite d études éidémiologiques en ce domaine. L IRSN estime donc qu il existe un déficit de connaissances sur l évaluation et la quantification du risque de ce tye de comlications. La création de registres nationaux des comlications des radiothéraies et le lancement d études éidémiologiques ilotées à la fois ar des radiothéraeutes mais également ar des médecins des différentes sécialités médicales concernées (gastro-entérologues, neumologues, dermatologues, neurologues ) devraient ermettre de contribuer à mieux évaluer ce risque de comlications. Alors que les fonds financiers alloués à la recherche en cancérologie sont imortants et ont abouti à des rogrès significatifs, aucun financement significatif n est dédié à la recherche sur les comlications des radiothéraies. L Institut Gustave Roussy, l un des lus imortants centres de traitement des cancers en Euroe, et l IRSN se sont engagés en récurseurs dans cette voie deuis lusieurs années. Ce artenariat a ermis de commencer à aréhender les mécanismes biologiques en cause dans le déveloement des comlications des radiothéraies, d identifier des bio-marqueurs et de rooser de nouveaux traitements. Les remiers transferts cliniques de cette recherche sont en cours. L IRSN estime que, our le lus grand bénéfice des atients, le déveloement de rogrammes de recherche translationnelle ayant our objectif la transosition des connaissances scientifiques sur les comlications des radiothéraies au domaine clinique est un enjeu majeur dans le contexte actuel et à venir. Des rogrammes de recherche luri-institutionnels devront associer les cométences comlémentaires dans les domaines de la radiobiologie, de la radioathologie, de la radiothéraie et de la dosimétrie, afin de créer une synergie oérationnelle autour de l évaluation des risques dans l otimisation des traitements utilisant les rayonnements ionisants à des fins médicales. Les comlications des radiothéraies dans les cas les lus sévères sont encore aujourd hui hors d atteinte des schémas théraeutiques classiques. L IRSN estime que le déveloement de rogrammes de recherche translationnelle ayant our objectif la validation de l utilisation de nouvelles aroches théraeutiques, comme la théraie cellulaire, dans le traitement des comlications sévères des radiothéraies, ainsi que la sécurisation de son transfert clinique, est nécessaire afin d assurer aux atients les meilleurs soins ossibles dans ces situations critiques. Le ositionnement de l Institut en termes de R&D sur les effets secondaires de la radiothéraie Recherche sur les mécanismes biologiques des comlications des radiothéraies Une attention articulière a été ortée sur les comlications intestinales, qui s inscrivent dans un rocessus évolutif classiquement décliné en effets récoces et tardifs. Les effets récoces, ou entérite radio-induite aiguë, affectent la luart (80 %) des atients traités en radiothéraie abdomino-elvienne et euvent évoluer rogressivement vers une fibrose radio-induite, ou entérite radioinduite chronique (5 à 0 % des atients). Ces comlications sont suscetibles d avoir un imact clinique très imortant en raison de la chronicité des lésions, de la morbidité et de la mortalité associées à ces comlications. L IRSN a déveloé ses rogrammes de recherche à artir de l hyothèse d une toxicité des rayonnements ionisants résultant d un rocessus de cicatrisation athologique des tissus irradiés. Les effets récoces sont dus à l imact des rayonnements ionisants sur les comartiments tissulaires hautement rolifératifs, tels que l éithélium et la micro-vascularisation. Ces effets récoces articient au déveloement des effets tardifs, on arle alors de fibrose conséquentielle. Les effets tardifs résultent d une atteinte des comartiments vasculaire et mésenchymateux, on arle alors de fibrose rimaire. Différents tyes d irradiation localisée sont maintenant disonibles au niveau exérimental chez l animal, ermettant d obtenir sur différents organes (intestin, eau, oumon) des lésions comarables à celles observées chez l homme. Dans ce contexte, les objectifs des recherches menées à l IRSN sont de : comrendre les mécanismes imliqués dans la réonse cellulaire et tissulaire des tissus sains comris dans le cham de l irradiation ; rooser de nouveaux outils de diagnostic et de ronostic des effets secondaires de la radiothéraie durant la hase cliniquement silencieuse ; rooser de nouveaux traitements radiorotecteurs our les tissus sains sans effet radiorotecteur our la tumeur. Les rogrammes de recherche réalisés abordent ces questions à différents stades : ils couvrent ainsi des études sur de nouvelles cibles théraeutiques jusqu à la mise en lace d études de déveloement clinique de hase II. Déveloer des modèles exérimentaux our l étude des comlications des radiothéraies de la shère abdomino-elvienne L analyse des comlications radiologiques intestinales chez l homme IRSN - Raort scientifique et technique

5 3. Vue de haut Vue de côté connaissances sur les mécanismes associés à l initiation, à la rogression des comlications des radiothéraies et à leur traitement. Ces nouvelles connaissances euvent être alors corrélées aux observations cliniques chez les atients et de nouvelles cibles théraeutiques validées lors d études cliniques réalisées avec les artenaires hositaliers. Figure 2 cales, relativement difficiles à obtenir. L association de l IRSN avec une structure hositalière ermet d obtenir ces ièces chirurgicales (résection des intestins grêles radiques) et d accéder à la «tissuthèque» du service d anatomoathologie. Ce matériel biologique récieux ermet d étudier la hysioathologie de l entérite radique chez le atient. Par ailleurs, la descrition récise de la cascade des événements tissulaires arès irradiation nécessite des études cinétiques, imossibles à mettre en œuvre chez l homme. Des modèles exérimentaux de fibrose radique ont donc été mis en lace chez le rat et la souris our décrire les modifications morhologiques intestinales arès irradiation. Malgré leurs limites, ces modèles animaux concourent à aorter des renseignements utiles sur les rocessus lésionnels et cicatriciels du tissu digestif. L un d eux consiste à fixer définitivement ar chirurgie une anse de l intestin grêle dans le scrotum arès castration. Il ermet l irradiation fractionnée de la même anse et ainsi de modéliser la fibrose radique rimaire. Un autre modèle déveloé à l IRSN consiste à irradier à dose unique une anse de l intestin grêle extériorisée juste our l irradiation. Ce modèle ermet de déveloer une fibrose dite conséquentielle (figure 2). Modèle exérimental d irradiation simulant les comlications des radiothéraies de la zone abdomino-elvienne chez l animal. Des modèles de culture cellulaire our la caractérisation de la cicatrisation athologique intestinale sont également déveloés. Les cellules du mésenchyme, notamment les myofibroblastes subéithéliaux, les cellules musculaires lisses et les cellules endothéliales sont les lus utilisées au laboratoire de radioathologie de l IRSN, car ces cellules articient à la toxicité tissulaire des radiothéraies. À artir de rélèvements effectués chez le atient, des cultures rimaires ont été obtenues et ermettent d étudier sécifiquement la réonse d un tye cellulaire ou les interactions entre deux artenaires cellulaires ar des techniques de co-culture. L objectif est d acquérir, à l aide de ces différents modèles, des Caractériser les mécanismes d initiation et de rogression des effets secondaires de la radiothéraie Une artie des mécanismes généraux de fibrogénèse dans un mo dèle de fibrose intestinale radio-induite a été récemment caractérisée dans le laboratoire de radioathologie de l IRSN. Deux facteurs biologiques imliqués dans l initiation et la rogression de l entérite radique ont été étudiés : le Transforming Growth Factor β (TGFβ) et le Connective Tissue Growth Factor (CTGF). Le TGFβ est une cytokine dont la sécrétion est ubiquitaire. Elle est imliquée dans la régulation des mécanismes de différenciation et de rolifération de nombreux tyes cellulaires. Les trois isoformes (β, 2 et 3) se lient au même réceteur mais diffèrent dans leur exression cellulaire. Le CTGF est, quant à lui, un facteur de croissance imliqué dans les rocessus de fibrose. Il est roduit en grande quantité ar des cellules sécifiques, les fibroblastes, arès activation ar le TGFβ. Les lésions vasculaires sont considérées comme un événement déterminant dans l initiation et la rogression des dommages tissulaires radio-induits, en générant des hénomènes d ischémie et d hyoxie tissulaire contribuant aux effets délétères observés dans les fibroses radiques. Les mécanismes hysioathologiques et moléculaires imliqués dans la athogenèse des dommages vasculaires radio-induits ont été recherchés, dans l otique de mettre en lace des stratégies théraeutiques visant à rotéger les tissus sains arès irradiation. Dans un remier tems, des lésions vasculaires ont été caractérisées sur des rélèvements de rectum de 38 atients ayant subi une radiothéraie réoératoire dans le cadre d'un traitement d adénocarcinome du rectum. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec le Dr E. Deutsch (radiothéraeute à l Institut Gustave Roussy de Villejuif) et le Pr J.-C. Sabourin (athologiste au CHU de Rouen). Les lésions vasculaires observées sont remarquables ar leur caractère focal et l absence de systématisation. Des marquages immuno-histochimiques ont ermis de mettre en évidence chez ces atients une fibrose vasculaire caractérisée ar l imortance de la rolifération, de la migration et du hénotye fibrogénique des cellules musculaires lisses vasculaires (figure 3). Dans un deuxième tems, une artie des mécanismes hysioathologiques à l origine des fibroses vasculaires radio-induites a été recherchée. 48 Raort scientifique et technique IRSN

6 L homme et les rayonnements ionisants 3. Figure 3 TGF-RII smad 2/3 smad 4 TF TGFb TGF-RI smad 7 TF CE CMLv COLA2, COL3A, CTGF, PAI - Cascade moléculaire imliquée dans le déveloement de la fibrose vasculaire. Le TGFβ se lie aux réceteurs de tye II, qui recrutent alors les réceteurs de tye I. Suite à ce recrutement, les réceteurs de tye II hoshorylent les réceteurs de tye I activant leur activité kinase. À leur tour, les réceteurs de tye I ainsi activés recrutent et hoshorylent les médiateurs intracellulaires de la cascade du TGFβ, aelés les rotéines SMAD. Cette activation des facteurs de transcrition SMAD se caractérise ar leur translocation nucléaire uis leur fixation au niveau de séquences d ADN à d autres facteurs de transcrition (TF), situés dans des romoteurs de gènes cibles, activant ainsi leur transcrition. Isorenylation Des modèles de co-culture ont été déveloés afin d étudier, in vitro, les communications entre ces deux tyes cellulaires. Il a été montré que la rolifération des CMLV est stimulée en résence de CE irradiées. D autre art, des résultats ont mis en évidence une lus grande caacité des CMLV à migrer dans une zone lésée en résence de CE irradiées. Concernant le hénotye fibrogénique, il a été montré que lusieurs rotéines CTGF, PAI-, COLA2 et COL3A imliquées dans les mécanismes cellulaires stimulés arès irradiation, sont augmentées dans les CMLV en résence de CE irradiées. Afin de caractériser les facteurs solubles ouvant être imliqués dans l induction de cette différenciation fibrogénique, la sécrétion du facteur de croissance TGFβ a été mesurée arès irradiation des CE. Cette sécrétion est stimulée dans les CE irradiées. Les résultats suggèrent que le TGFβ issu des CE ourrait activer des voies de signalisation dans les CMLV ar des effets aracrines. La cascade moléculaire de signalisation du TGF a été caractérisée. Différents outils de biologie moléculaire (transfection, antisens sirna Smad3, gene reorter), de harmacologie (anticors neutralisant anti-tgfβ-rii) et d immunocytochimie (translocation nucléaire de SMAD3 et 4) ont ermis d exlorer les mécanismes moléculaires aboutissant à la fibrose vasculaire. Ces résultats montrent que les CE stimulent, ar des effets aracrines, la différenciation fibrogénique des CMLV arès irradiation ar un mécanisme TGFβ/SMAD3 déendant. Figure 4 G CTGF Collagène RhoA-B GTP Rho Kinase Fibrose Fibres de stress Contraction cicatricielle Cascade moléculaire imliquée dans le déveloement de la fibrose intestinale. Le CTGF joue un rôle rimordial dans la rogression de la fibrose. Ce facteur de croissance ro-fibrosant est sous le contrôle de la voie Rho et eut être modulé harmacologiquement, notamment ar les statines. La ossibilité d une réonse intégrée de l ensemble du vaisseau arès irradiation n a jamais été exlorée. Ainsi, les erturbations radio-induites du remodelage matriciel vasculaire ourraient résulter des dysfonctionnements des relations entre les cellules endothéliales (CE) et les cellules musculaires lisses (CMLV). Ces travaux contribuent aux connaissances des mécanismes moléculaires imliqués dans les lésions vasculaires arès irradiation. Ils mettent en évidence l imortance des relations entre les différents tyes cellulaires constituant les vaisseaux, en articulier le rôle du facteur biologique TGFβ. Un deuxième exemle concernant l étude du rôle du CTGF illustre également l aroche menée ar l Institut dans la recherche sur les mécanismes biologiques des comlications des radiothéraies. Le laboratoire de radioathologie de l IRSN a récemment caractérisé une artie des mécanismes généraux de la fibrogenèse radio-induite dans un modèle de fibrose intestinale radio-induite, l entérite radique. Ainsi, des exériences de génomique (uce à ADN) réalisées sur des biosies de fibrose humaine ont montré l imlication d une cascade moléculaire, déendante des etites GTPases de la famille Rho et de leurs effecteurs, les rotéines ROCK. Ces rotéines de la signalisation intracellulaire interviennent notamment dans l organisation du cytosquelette des myofibroblastes en contrôlant la olymérisation de l actine. Les travaux réalisés in vitro ont récisé que la cascade Rho/ ROCK est imliquée dans le maintien de la fibrose radio-induite intestinale via la régulation de l exression de gènes ro-fibrosants tels que le CTGF et les molécules de la matrice extracellulaire (collagène, fibronectine, MMP ) (figure 4). IRSN - Raort scientifique et technique

7 3. D autre art, les travaux réalisés au laboratoire de radioathologie montrent que l inhibition de la voie Rho ermet la régulation du hénotye thrombogène et ro-inflammatoire radio-induit dans les cellules endothéliales. Cette caractérisation cellulaire et moléculaire a conduit à évaluer in vivo l efficacité anti-fibrosante d un inhibiteur harmacologique de la voie Rho/ROCK, la Pravastatine. Cette molécule a été choisie car elle est utilisée en clinique dans le traitement des athologies cardiovasculaires deuis lus de dix ans, ce qui ermet un transfert aisé vers la clinique. Prooser de nouvelles otions théraeutiques dans le traitement des effets secondaires des radiothéraies Dans un remier tems, l effet réventif de la Pravastatine sur le déveloement des fibroses intestinales radio-induites tardives chez le rat a été évalué. L analyse histoathologique des tissus montre que ce traitement contrôle la toxicité intestinale radioinduite à moyen terme (quinze semaines) ar une restauration de la structure de la tunique musculaire externe, associée à une diminution de l étendue des zones de fibro-nécrose. Le résultat le lus significatif est observé vingt-six semaines arès l irradiation. En effet, une restauration quasi comlète du tissu est obtenue dans le groue traité. De lus, les exériences réalisées en collaboration avec l équie du Pr J. Bourhis de l IGR montrent que la Pravastatine n induit as de rotection tumorale in vivo et augmente même la radiosensibilité tumorale in vitro. L effet différentiel observé entre les tissus sains et la tumeur lors des exériences ré-cliniques a incité à évaluer chez des atientes, traitées ar radiothéraie elvienne our un cancer du col utérin, l effet rotecteur de la Pravastatine. Cet effet a été comaré à celui obtenu ar un traitement lacebo sur la symtomatologie digestive, vésicale et vaginale observée dix-huit mois arès la radiothéraie. Dans un deuxième tems, l effet de la Pravastatine sur la toxicité radio-induite aiguë, sur la qualité de vie des atientes ainsi que son efficacité anti-fibrosante seront testés. Ce rotocole a été évalué ar le comité d éthique de l IGR et a reçu un avis favorable. Il fait l objet d un déôt de PHRC national (rojet hositalier de recherche clinique). Les ersectives de recherche en radioathologie Le retour d exérience des exertises des accidents de radiothéraie a souligné l imortance de maintenir une recherche active en radioathologie. Les activités de recherche et d exertise concernant les fortes doses d irradiation se structureront les rochaines années autour de deux rogrammes hares our l Institut : un rogramme de recherche exérimentale sur la roblématique des risques liés à l utilisation des rayonnements ionisants dans le traitement des cancers (ROSIRIS), en association avec l Inserm, et un rogramme de théraie cellulaire visant, entre autres, à sécuriser le transfert clinique de la théraie cellulaire dans un contexte de traitement innovant des tissus irradiés, en association avec le service de santé des Armées. Références C. Bourgier, V. Haydont, F. Milliat, A. François, V. Holler, P. Lasser, J. Bourhis, D. Mathe, M.C. Vozenin-Brotons (2005). Inhibition of Rho kinase modulates radiation induced fibrogenic henotye in intestinal smooth muscle cells through alteration of the cytoskeleton and connective tissue growth factor exression. Gut 54(3), F. Milliat, A. Francois, M. Isoir, E. Deutsch, R. Tamarat, G. Tarlet, A. Atfi, P. Validire, J. Bourhis, J.C. Sabourin, M. Benderitter (2006). Influence of endothelial cells on vascular smooth muscle cells henotye after irradiation: imlication in radiation-induced vascular damages. Am. J. Pathol. 69(4),, F. Milliat, J.C. Sabourin, G. Tarlet, V. Holler, E. Deutsch, V. Buard, R. Tamarat, A. Atfi, M. Benderitter, A. François (2008). Essential role of lasminogen activator inhibitor tye- in radiation enteroathy. Am. J. Pathol. 72(3), M.C. Vozenin-Brotons, A. Mauviel (2006). How to model the events in cutaneous fibrosis? Med. Sci. (Paris), 22(2), Raort DRPH/ Accident de radiothéraie d Éinal : mission d évaluation des athologies radio-induites et roosition d actions théraeutiques, raort d avancement n, 6 novembre 2006 (saisine du ministère de la Santé). Raort DRPH/ bis. Accident de radiothéraie d Éinal : mission d évaluation des athologies radio-induites et roosition d actions théraeutiques, raort d avancement n 2, 3 novembre 2006 (saisine du ministère de la Santé). Raort DRPH/ Exertise d évaluation des ratiques de radiothéraie au centre hositalier Jean Monnet d Éinal, mars 2007 (saisine du ministère de la Santé). Raort DRPH/ Exertise d évaluation des ratiques de radiothéraie au centre hositalier Jean Monnet d Éinal entre 987 et 2000, novembre 2007 (saisine du ministère de la Santé). Raort DRPH/ L accident de radiochirurgie stéréotaxique au centre hositalier universitaire de Toulouse : évaluation dosimétrique et clinique, analyse de risque (saisine ASN). 50 Raort scientifique et technique IRSN