Transcript Diapositive 1

Radiobiologie
Effets des rayonnements ionisants
sur les organismes vivants
Pr. Bernard Dubray
Centre Henri Becquerel
Université de Rouen, LITIS EA4108
Rouen, France
Rayonnement ionisant
Absorption de l’énergie par le cortège électronique
Relation dose - effet
Effet
L’effet augmente avec la dose
• quantifier
• expliquer
Dose
Radiobiologie clinique
Dose physique
Modalités d’irradiation
− volume irradié
− facteurs temps
Traitements associés
− sensibilisants
− protecteurs
− autres agressions
Facteurs biologiques
− réparation
− prolifération
− oxygénation
− réserve fonctionnelle
Facteurs liés au patient
− âge, habitus
− antécédent pathologiques
− prédisposition génétique
Effet biologique
Échelle de temps
Phase clinique
Phase biologique
Lacombe Canc Radiother 2013
Effets déterministes
- la tartine de confiture • Dose seuil
• quelques Gy à dizaines de Gy
• La gravité augmente avec la dose
• Précoces ou tardifs
• Prédiction individuelle possible
• prévention « facile » …
Réactions précoces (< 6 mois)
Réactions tardives (> 6 mois)
Effets stochastiques
- la tartine de crème de marron • La gravité est indépendante de la dose
• tout ou rien !
• La probabilité augmente avec la dose
• pas de dose seuil (ou très faible ?)
• Prédiction individuelle impossible
• peu fréquents
• non spécifiques
• (très) tardifs
Cancers radio-induits
Effets biologiques
Lésions de l’ADN
Échelle de temps
Phase clinique
Phase biologique
Lacombe Canc Radiother 2013
Nature du rayonnement
UNSCEAR 2000
1 Gy = 1000 SSB + 40 DSB per cell
Dosimétrie biologique
Mécanismes de réparation
N / Gy / cell
T1/2 (min)
Mécanismes
Bases
SSB
DSB
10000
1000
40
5 - 10
10 - 20
> 50
excision - resynthèse
recombinaison
suture
Effets biologiques
Mort cellulaire
Échelle de temps
Phase clinique
Phase biologique
Lacombe Canc Radiother 2013
Mort cellulaire
Mort mitotique : une cellule n’est vivante
QUE si elle est capable de se multiplier
Survie cellulaire
>50 cellules
<50 cellules
SF = N colonies / N cellules x PE
Courbes de survie cellulaire
ED50
ED90
Courbes de survie cellulaire
Linéaire- quadratique
Exponentielle
1
1
0.1
Fraction survivante
Fraction survivante
a/b
0.01
0.001
0.0001
0.1
0.01
0.001
0.0001
0
2
4
6
8
Dose (Gy)
10
12
14
0
2
4
6
8
Dose (Gy)
10
12
14
Efficacité Biologique Relative
Cycle cellulaire
OER
Effet oxygène
Réparations de l’ADN
Débit de dose
Chimio-radiothérapie
Fractionnement
Doses uniques croissantes
SF (d) = exp.(-ad-bd2)
Doses fractionnées
SF (D) = exp.(-and-bnd2)
= exp.(-aD-bdD)
Intervalle entre les fractions
Faibles doses
Effets biologiques
Effets tissulaires
Échelle de temps
Phase clinique
Phase biologique
Lacombe Canc Radiother 2013
Effets tissulaires
• tumeur : cible du traitement
• effet précoce
• organes à risque
• effets précoces
• effets tardifs
• cancers radio-induits : radioprotection
• patients, professionnels, population
• effets très tardifs
Relation dose-effet
Dose létale 50
ɣ50 : OAR vs tumeurs
Prolifération tumorale
En cas d’interruption ... tumeurs
Conclusion (I)
• temporalité
• ADN
• lésion
• réparation
• mort cellulaire
• courbes de survie
• effets tissulaires
• relation dose-effet