A7 Radiothérapie

Topique

La radiothérapie utilise des rayonnements ionisants (photons, électrons, protons ou ions lourds) pour détruire les cellules tumorales en endommageant leur ADN, notamment en provoquant des cassures double brin. Si une cellule ne peut réparer ces dommages avant de se diviser, elle perd sa capacité de reproduction. La survie cellulaire dépend de deux composantes des dommages : l’une directe, qui augmente proportionnellement à la dose, et l’autre liée à l’interaction entre les lésions, dont l’importance croît approximativement avec le carré de la dose.

Le rapport entre ces deux composantes varie selon les tissus et détermine leur sensibilité à la dose administrée. Les tissus à réponse retardée, comme la moelle épinière, les poumons ou les reins, sont particulièrement sensibles aux fortes doses par séance, tandis que de nombreuses tumeurs et les tissus à réponse rapide sont relativement moins dépendants de la taille de chaque fraction. Cette différence est à la base du fractionnement conventionnel : diviser la dose totale en de nombreuses petites séances permet une meilleure protection des tissus sains à réponse retardée, tout en maintenant l’effet cumulatif sur la tumeur.

Certaines tumeurs présentent une sensibilité différente au fractionnement. Le cancer de la prostate, par exemple, peut se comporter davantage comme un tissu à réponse tardive que comme une tumeur typique. Ceci permet le recours à des protocoles d'hypofractionnement, avec moins de séances et des doses plus élevées par séance, visant un effet tumoral équivalent à celui des traitements conventionnels plus longs, sans compromettre la protection relative des tissus sains.

L'objectif n'est pas simplement de détruire la majeure partie de la tumeur. Une cellule clonogénique survivante peut conserver la capacité de se reproduire et de générer une nouvelle masse tumorale. Par conséquent, la probabilité de contrôle tumoral augmente lorsque la dose réduit le nombre attendu de cellules clonogéniques survivantes à des niveaux extrêmement bas. Cependant, l'augmentation de la dose accroît également la probabilité de complications dans les tissus sains irradiés. La planification du traitement vise donc à maximiser la probabilité de contrôle tumoral tout en maintenant le risque de complications dans les organes voisins à des limites acceptables.

L'efficacité de la radiothérapie dépend également de la disponibilité en oxygène. L'oxygène stabilise certains dommages à l'ADN induits, entravant leur réparation. C'est pourquoi les régions hypoxiques d'une tumeur peuvent être considérablement plus résistantes que les zones bien oxygénées et nécessiter des doses plus élevées pour obtenir un effet similaire. Pour surmonter cette résistance, on peut utiliser des substances mimant l'effet sensibilisant de l'oxygène, différentes stratégies de fractionnement ou des rayonnements tels que les ions lourds, dont l'effet dépend moins de l'oxygénation tissulaire.

Afin d'administrer la dose nécessaire à la tumeur sans dépasser la tolérance des tissus sains, il est essentiel de calculer la répartition de l'énergie dans le volume irradié. Les systèmes de planification modernes combinent les informations anatomiques aux caractéristiques physiques des faisceaux et modulent leur intensité selon différentes directions. Ceci permet de concentrer la dose dans le volume tumoral tout en limitant la dose reçue par les organes à risque.

L'anatomie n'est pas non plus parfaitement stable au cours du traitement. La position et la forme de la tumeur et des tissus environnants peuvent évoluer entre les séances. C'est pourquoi les techniques modernes utilisent des images acquises avant ou pendant l'irradiation pour vérifier l'anatomie et corriger les anomalies avant d'administrer la dose planifiée.

En résumé, la radiothérapie combine des principes radiobiologiques et physiques pour trouver un équilibre entre la destruction de la tumeur et la protection des tissus sains. Le type de lésion de l'ADN et la sensibilité à la taille de chaque fraction déterminent la distribution de la dose. Le nombre de cellules clonogéniques survivantes détermine la probabilité de contrôle tumoral ; la tolérance des organes voisins limite la dose utilisable, et l’hypoxie peut accroître la résistance tumorale. La planification dosimétrique et la vérification par imagerie permettent d’intégrer ces facteurs afin d’administrer les radiations avec précision, dans le but de détruire la tumeur avec l’efficacité nécessaire sans causer de dommages inacceptables aux tissus environnants.

ID:2269