Le cyclotron Arronax et la médecine nucléaire

Transcription

1 Le cyclotron Arronax et la médecine nucléaire Jean-François Chatal Université de Nantes et GIP Arronax

2 1934: découverte de la radioactivité artificielle Naissance de la médecine nucléaire

3 Un radiopharmaceutique

4 Les rayonnements utilisés en médecine nucléaire électron électron Imagerie Thérapie émission γ photon(s) γ émission β photon(s) γ positon Imagerie particule α noyau d hélium émission β + photon(s) γ émission α Thérapie photon(s) γ

5 L imagerie en médecine nucléaire: une imagerie fonctionnelle radioisotopes émetteurs de simples photons - technetium-99m (t1/2: 6 heures) - iode-123 (t1/2: 13 heures) - thallium-201 (t1/2: 73 heures) radioisotopes émetteurs de positons - fluor-18 (t1/2: 110 minutes) - carbone-11 (t1/2: 20 minutes)

6 Tomographie d Emission Monophotonique:

7 Scintigraphies osseuses et cardiaques

8 Années 90: La Tomographie par Emission de Positons (TEP) 18 F-fluoro-deoxyglucose (FDG)

9 Détection des photons d annihilation e + + e 2 photons γ émis à 180 Couronne de détecteurs Reconstitution de la ligne d annihilation

10 Système hybride TEP/Scanner:

11 Système hybride TEP/IRM:

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13 Imagerie morphologique (scanner, IRM) et imagerie fonctionnelle (TEP) A1 A2 A3 B1 B2 B3

14 L imagerie TEP de la maladie d Alzheimer

15 L imagerie TEP pour l évaluation précoce de la réponse au traitement (détection de l apoptose tumorale)

16 La thérapie en médecine nucléaire: radiothérapie moléculaire radioisotopes émetteurs d électrons (émission bêta-) - iode-131 (t1/2: 8,02 jours) - yttrium-90 (t1/2: 2,7 jours) - lutetium-177 (t1/2: 6,7 jours) Avant traitement Après traitement

17 La médecine nucléaire a besoin de nouveaux radioisotopes Pour l imagerie TEP et pour la thérapie (émetteurs d électrons et de particules alpha) La production de certains radioisotopes nécessite une forte énergie et une forte intensité (faible section efficace) Le cyclotron Arronax répond à ces exigences

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20 Production des radioisotopes Irradiation de la cible Faisceau de particules Production de radioéléments dans la cible par transmutation Cyclotron Extraction chimique Séparation Purification Marquage Médicament radioactif 68 Zn + p 67 Cu + 2 p

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22 Préparation GMP des radiopharmaceutiques

23 Un radioisotope émetteur de positons très demandé pour la cardiologie: le rubidium-82 obtenu par élution d un générateur 82 Sr/ 82 Rb

24 Coronarographie

25 Scintigraphie de perfusion

26 Thallium-201 Rubidium-82 60ème Congrès UdPPC Nantes, Oct 2012

27 Un radioisotope émetteur de positons également demandé: le gallium-68

28 TEP avec une hormone couplée au gallium-68

29 Des radioisotopes de nouvelle génération pour la médecine nucléaire thérapeutique: les émetteurs de particules alpha

30 Électrons et particules alpha β Positon, Electron 131 I α Noyau d'hélium, 211 At Parcours maximum: 1000 µm 70 µm Demi-vie 8 jours 7,2 heures

31 Transfert d énergie linéique (TEL) 177 Lu 211 At 70 µm 1000 µm

32 Effet cytotoxique comparé des électrons et des particules alpha 1,E+00 Log (Survie relative) 1,E-01 1,E I - B-B4 213 Bi - B-B4 1,E Activité (MBq/l) 32

33 Cibles visées par la radiothérapie moléculaire

34 Alpha-radioimmunothérapie dans la leucémie

35 Une première étude d alpha-radioimmunothérapie par voie systémique du cancer de la prostate est en cours de mise en œuvre à Nantes avec l astate-211 produit par le cyclotron Arronax. Le premier malade doit être traité en 2014

36 Conclusion Le cyclotron Arronax produit des radioisotopes innovants pour la médecine nucléaire Ces radioisotopes, couplés à des médicaments, conduisent à la production de radiopharmaceutiques Ces radiopharmaceutiques sont utilisés pour l imagerie fonctionnelle TEP et la radiothérapie moléculaire Pour tout cela il faut des physiciens, des chimistes, des biologistes, des pharmaciens et des médecins