La radiosensibilité intrinsèque est la capacité qu’a une cellule de réparer ou non les radiolésions, ce qui la rend radiosensible (si elle ne répare pas les radiolésions), ou radio-résistante (si elle répare les radiolésions).
Le cycle cellulaire : la radiosensibilité est maximale durant les phases G2 et M et minimale en phase S. L’irradiation provoque un ralentissement de la synthèse de l’ADN, donc un allongement de la phase S, et un blocage temporaire des cellules en G2, avec un retard à la mitose et une synchronisation cellulaire.
L’effet oxygène : la présence d’oxygène est indispensable à l’action biologique des radiations ionisantes. Des radi- caux libres à durée de vie très courte (10-5 s) sont formés par les particules chargées traversant la matière. Ils pro- voquent, en présence d’O2, la formation de peroxydes responsables de lésions de l’ADN (cassures). L’efficacité de ce processus est maximale si l’oxygène est présent au moment de l’irradiation.
En l’absence d’oxygène (hypoxie), les cellules sont moins sensibles aux radiations. La dose nécessaire pour détruire une cellule en hypoxie est 2,5 à 3 fois plus importante que celle nécessaire pour détruire la même cellule bien oxy- génée.
Le facteur temps : le fractionnement et l’étalement régissent le déroulement d’une irradiation.
– Le fractionnement est le nombre de fractions (ou de séances) d’une irradiation. Il définit également l’intervalle de temps entre deux fractions. Il est possible de modifier l’efficacité biologique d’une irradiation en agissant sur les composants du facteur temps.
Le fractionnement conventionnel délivre une fraction par jour de 2 Gy qui permet la restauration de l’ADN des cellules normales.
Le bi-fractionnement (2 séances par jour) délivre à chaque séance une faible dose, moins toxique pour les cellules normales qui sont capables de se réparer, et plus toxique pour les cellules tumorales qui réparent mal. Ce mode d’irradiation protège donc les tissus sains tout en délivrant une dose d’irradiation efficace (à condition que les deux séances soient espacées d’au moins 6 heures).
Différents protocoles de traitement utilisent soit une augmentation du nombre de fractions (hyper- fractionnement) pour des traitements curatifs, soit une diminution du nombre de fractions (hypo- fractionnement) pour des traitements palliatifs qui recherchent rapidement l’effet désiré (antalgique par exemple) avec peu de séances de traitement. L’hypofractionnement est de plus en plus utilisé en situation curative également.
– L’étalement est la durée totale du traitement. En réduisant l’étalement (accélération), on dépasse la prolifération des cellules tumorales permettant une destruction plus importante.
Un allongement du temps de traitement (protraction) est utilisé dans le cadre de traitements palliatifs dits en
« split-course ».
L’effet dose : In vitro, les cellules tumorales ne sont pas entourées de tissu sain, et de très fortes doses d’irradiation permettent d’obtenir 100 % de stérilisation. En clinique, l’augmentation des doses se heurte à la tolérance des tissus sains, qui est limitée. Néanmoins, il a été montré (cancers bronchiques, ORL, gynécologiques) que l’augmentation de la dose totale d’irradiation, pour une même tumeur, améliore les chances de stérilisation. Cet effet est constamment recherché en clinique pour les tumeurs radio-résistantes.
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La radiosensibilité intrinsèque est la capacité qu’a une cellule de réparer ou non les radiolésions, ce qui la rend radiosensible (si elle ne répare pas les radiolésions), ou radio-résistante (si elle répare les radiolésions).
Le cycle cellulaire : la radiosensibilité est maximale durant les phases G2 et M et minimale en phase S. L’irradiation provoque un ralentissement de la synthèse de l’ADN, donc un allongement de la phase S, et un blocage temporaire des cellules en G2, avec un retard à la mitose et une synchronisation cellulaire.
L’effet oxygène : la présence d’oxygène est indispensable à l’action biologique des radiations ionisantes. Des radi- caux libres à durée de vie très courte (10-5 s) sont formés par les particules chargées traversant la matière. Ils pro- voquent, en présence d’O2, la formation de peroxydes responsables de lésions de l’ADN (cassures). L’efficacité de ce processus est maximale si l’oxygène est présent au moment de l’irradiation.
En l’absence d’oxygène (hypoxie), les cellules sont moins sensibles aux radiations. La dose nécessaire pour détruire une cellule en hypoxie est 2,5 à 3 fois plus importante que celle nécessaire pour détruire la même cellule bien oxy- génée.
Le facteur temps : le fractionnement et l’étalement régissent le déroulement d’une irradiation.
– Le fractionnement est le nombre de fractions (ou de séances) d’une irradiation. Il définit également l’intervalle de temps entre deux fractions. Il est possible de modifier l’efficacité biologique d’une irradiation en agissant sur les composants du facteur temps.
Le fractionnement conventionnel délivre une fraction par jour de 2 Gy qui permet la restauration de l’ADN des cellules normales.
Le bi-fractionnement (2 séances par jour) délivre à chaque séance une faible dose, moins toxique pour les cellules normales qui sont capables de se réparer, et plus toxique pour les cellules tumorales qui réparent mal. Ce mode d’irradiation protège donc les tissus sains tout en délivrant une dose d’irradiation efficace (à condition que les deux séances soient espacées d’au moins 6 heures).
Différents protocoles de traitement utilisent soit une augmentation du nombre de fractions (hyper- fractionnement) pour des traitements curatifs, soit une diminution du nombre de fractions (hypo- fractionnement) pour des traitements palliatifs qui recherchent rapidement l’effet désiré (antalgique par exemple) avec peu de séances de traitement. L’hypofractionnement est de plus en plus utilisé en situation curative également.
– L’étalement est la durée totale du traitement. En réduisant l’étalement (accélération), on dépasse la prolifération des cellules tumorales permettant une destruction plus importante.
Un allongement du temps de traitement (protraction) est utilisé dans le cadre de traitements palliatifs dits en
« split-course ».
L’effet dose : In vitro, les cellules tumorales ne sont pas entourées de tissu sain, et de très fortes doses d’irradiation permettent d’obtenir 100 % de stérilisation. En clinique, l’augmentation des doses se heurte à la tolérance des tissus sains, qui est limitée. Néanmoins, il a été montré (cancers bronchiques, ORL, gynécologiques) que l’augmentation de la dose totale d’irradiation, pour une même tumeur, améliore les chances de stérilisation. Cet effet est constamment recherché en clinique pour les tumeurs radio-résistantes.