Enjeux de la recherche en hadronthérapie ARA Auvergne Rhône Alpes J-M. Moreau (LIRIS)
Crash-course en hadronthérapie
Un peu d histoire 1895 : découverte des rayons X (W. Röntgen) 1896 : première radiothérapie (V. Despeigne, Lyon) 1905 : découverte du pic d ionisation (W. Bragg) 1946 : naissance de l hadronthérapie (R.R. Wilson, Berkeley) 1913-30-33-63 : modèles physiques 1954 : premier traitement par protons (cyclotron, Lawrence Berkeley Laboratory) 1975 : utilisation d autres ions (Berkeley) 1994 : premier centre (HIMAC, Japon) 1997 : GSI (Darmstadt)
55 centres opérationnels Centres de protonthérapie
Centres de carbone thérapie 7 centres opérationnels : Japon (Chiba 1994, Hyogo 2002, Gunma 2010) + Tosu Chine (Shanghai) + Lanzhou Allemagne (Heidelberg, 2008) + Marburg, Kiel (non opérationnels). Italie (CNAO, Pavie, 2010) Autriche (Wien-Neustadt, 2013)
Historique «HT-ARA» (par la suite : HT = hadronthérapie, ARA = Auvergne-Rhône-Alpes) Projet ETOILE (1997-2014) Soutien UCBL, Région Rhône-Alpes, Grand Lyon Programme Rhône-Alpin de Recherche en Hadronthérapie (PRRH/UCBL, 2007-2013) LabEx PRIMES (Physique Radiothérapie Imagerie Médicale et Simulation) 2012-2020 France Hadron: Infrastructure Nationale 2012-2020 (Lyon = «nœud» pilote) ENLIGHT (CERN) Partner, ULICE, ENVISION, ENTERVISION Horizon 2020
Structuration «HT-ARA» PHRC Recherche médicale France Hadron WP1: Recherche clinique WP4: Qualité du traitement WP3: Radiobiologie WP2 : Planification de Traitement PRRH Th 1,2: Etudes et projet médicaux Th 4: données physiques de base et contrôle en ligne Th 5 : Radiobiologie Th 6 : Planification de traitement Th 7 : Organes en mouvement GCS ETOILE Projet centre médical Labex PRIMES WP1: Instrumentation radiothérapies innovantes WP3 : Radiobiologie WP5 : Modélisation, Simulations + WP2,4: Imageries innovantes, Traitement de l image Réseau européen ENLIGHT CLARA Hadronthérapie = pôle émergent Groupe de travail
Enjeux «HT-ARA» : médical/médico-économique Objectifs : spécification des indications consolidées pour traitement par ions carbone ; réseau patients ; études cliniques avec centres carbone existants (Japon, Allemagne, Italie, Autriche) étude nombre des cas/an potentiels par indication, recrutement, flux de patients, optimisation Atouts : PHRC, études cliniques/épidémiologiques, tissu médical lyonnais, projets Européens (ULICE), France Hadron Verrous : (hormis avenir du Centre ETOILE!) convaincre la communauté ; clarifier les indications (P vs C) plus d essais cliniques manque d essais randomisés (P & C) Plan Cancer III : meilleure coordination, mais explosion centres protons prévisible, pas de centre ions carbone acté.
Enjeux «HT-ARA» : radiobiologie Objectifs : comprendre, quantifier, modéliser les effets des ions carbone sur les tissus sains et tumoraux pour optimiser les traitements rechercher des biomarqueurs pour orienter et personnaliser les traitements rechercher des agents thérapeutiques pour amplifier les bénéfices de la radiothérapie (radiorésistance, récidive, migration) Atouts : 3 e rang mondial de publication modèle Nanox (nanodosimétrie, effet oxydant) dynamique pluridisciplinaire depuis plus de 10 ans (physique et radio/ biologie) France Hadron (FaraH), Labex PRIMES Verrous : accès faisceau pour expérimentations briser la barrière LEM (GSI) et s'affirmer dans les projets européens Poster de M. Beuve à ces journées
Enjeux «HT-ARA» : contrôle en ligne Objectifs : améliorer le contrôle du positionnement de la dose «en ligne» ; mesurer la dose physique (et biologique?) Atouts : Imagerie gamma prompts, vertex, ß+ Cameras dédiées (Compton, gamma caméra, TEP) Projets ENLIGHT : ENVISION/ENTERVISION France Hadron (FaraH), Labex PRIMES, ANR Collaborations GSI-HIT, CNAO ; IBA Verrous : accès faisceau pour expérimentations développement «industriel» Poster de J M. Létang à ces journées
Enjeux «HT-ARA» : amélioration du plan de traitement Objectifs : améliorer la précision du plan de traitement : réduction des marges d erreur adapter aux progrès en compréhension radiobiologique (P & C) améliorer la fiabilité et la rapidité du plan de traitement (simulations vs planification «analytique») : compromis entre précision et temps de calcul Atouts : France Hadron (FaraH), Labex PRIMES Projet ENLIGHT : ENVISION Implication dans la communauté GATE/GEANT4 Radiographie protons (P & C) Verrous : descendre en-dessous de ±3% de marge d erreur
Enjeux «HT-ARA» : IGRT & organes/tumeurs en mouvement Objectifs : Permettre le traitement par HT de tumeurs mobiles Atouts : IGRT : techniques d imagerie et reconstruction couplées à blocage de respiration M4D, Modélisation 4D multi-physique multi-échelle biomécanique spécifique patient France Hadron (FaraH), Labex PRIMES, CLB Projets ENLIGHT : IGRT : ULICE, collaboration avec CNAO M4D : ENVISION, collaboration avec CNAO Verrous : IGRT : non-reproductibilité du processus respiratoire, M4D : temps de calcul, précision, validation clinique (Hôpital G. Pompidou) IGRT+M4D : convaincre la communauté hadron
Enjeux «HT» globaux : futur? Objectifs globaux : abaisser le coût du traitement avoir accès à des machines plus compactes, plus souples, moins chères, tendance IBA : petites machines à une salle (proton) Problématique des têtes rotatives isocentriques (gantries) pour les ions carbone Le CERN affiche sa volonté de mise en œuvre d une machine plus efficace moins chère que PIMMS + (circ. 1980) d'orientation vers des applications médicales et radiobiologiques CLARA : appels d offre: plateformes structurantes, OncoStarter, appels preuve du concept. Radiothérapies innovantes axe affiché : la preuve. Synergie France Hadron/ PRIMES/CLARA. Horizon 2020?