La protonthérapie sur une trajectoire ascendante tandis que les programmes de traitement FLASH se préparent à briller – Physics World

Bien que la protonthérapie soit bel et bien devenue une option thérapeutique courante en radio-oncologie – il existe actuellement 42 installations de protonthérapie opérationnelles aux États-Unis et 13 autres centres en construction – il est évident que l'innovation clinique ne fait que commencer en ce qui concerne déploiement à grande échelle de protons pour le traitement du cancer. C'est l'un des principaux points à retenir d'une séance de conférence dédiée – Approches innovantes en radiothérapie : avantages, défis, perspective mondiale – au Réunion annuelle de l'ASTRO à San Diego, en Californie, plus tôt ce mois-ci.

En termes de ciblage de précision, les arguments en faveur de la protonthérapie par rapport à la radiothérapie conventionnelle sont suffisamment clairs. Pensez aux propriétés antitumorales similaires à celles des photons, mais avec une dose nettement réduite aux tissus normaux. Tout cela aide l’équipe de radio-oncologie à traiter les tumeurs proches des organes à risque (OAR), avec le potentiel de réduire les effets secondaires et les complications en cours de route.

"Les protons libèrent toute leur énergie à un moment donné, puis ils s'arrêtent", a expliqué James Metz, président du radio-oncologie à l'Université de Pennsylvanie (UPenn) et directeur exécutif du OncoLink service d’éducation sur le cancer. Cela signifie qu’il n’y a pas de dose de rayonnement au-delà de la cible et qu’il y a bien moins de dose déposée devant la cible par rapport à l’irradiation par photons et électrons.

Ainsi, les cliniciens sont en mesure de cibler la tumeur couche par couche grâce à l’administration de protons scannés par un faisceau de crayon. "Nous prenons une tumeur, la divisons voxel par voxel en 5 mm³ volumes et prenez ce faisceau de crayon et traitez [les structures complexes] point par point sans absolument aucune dose de sortie », a noté Metz. "Les protons nous donnent la possibilité de réduire la dose aux structures normales, de les combiner avec la chimiothérapie et l'immunothérapie, et d'augmenter les doses [de rayonnement] à l'avenir."

Malgré le déploiement continu de systèmes de protonthérapie dans le monde développé – l'adoption clinique est similaire aux États-Unis, en Europe et en Asie, bien qu'il n'existe actuellement qu'un seul centre de traitement par proton en Afrique subsaharienne – il est évident que des preuves « de référence » car l’efficacité clinique des protons est encore un travail en cours. « Nous devons évaluer systématiquement le potentiel clinique et le définir au moyen d’une science rigoureuse – en quantifiant les avantages par rapport à l’investissement », a soutenu Metz. « Après tout, des ressources et des infrastructures substantielles sont nécessaires pour soutenir un centre de protonthérapie. »

Les preuves arrivent – ​​et tôt ou tard. Un certain nombre d'essais cliniques randomisés de phase III rassemblent des données ou ont été récemment clôturés pour diverses indications de cancer (notamment le cancer du poumon, de l'œsophage, du foie, de la tête et du cou et du cerveau). Parallèlement, les essais pragmatiques se multiplient également et évaluent les traitements aux protons dans la pratique clinique de routine pour les patientes atteintes d'un cancer du sein et d'un cancer de la prostate.

FLASH le disrupteur

Metz, quant à lui, est l'un des pionniers cliniques de la protonthérapie, ayant dirigé le programme de développement du Centre de protonthérapie Roberts à Philadelphie – un établissement qui a traité des milliers de patients atteints de cancer à l'aide de protons depuis son ouverture en 2010. L'innovation clinique étant ce qu'elle est, cependant, l'attention se tourne déjà vers ce qui est présenté comme la « prochaine grande nouveauté » en matière de thérapie par particules : Protonthérapie FLASH.

Pour le contexte, FLASH est une modalité de traitement expérimentale qui implique l’administration d’un débit de dose ultra-élevé (au-dessus de 60 à 80 Gy/s) de rayonnements ionisants (électrons, photons ou protons) sur de très courtes durées (moins de 1 s). Des études précliniques ont montré que la radiothérapie FLASH est moins toxique pour les tissus normaux et aussi efficace que la radiothérapie conventionnelle pour détruire les tumeurs. S’ils sont largement validés, les schémas thérapeutiques FLASH ont donc le potentiel de révolutionner la radiothérapie – de telle sorte que des doses plus élevées pourraient être administrées en toute sécurité aux tumeurs ou que des doses établies pourraient être administrées avec une toxicité réduite pour les OAR.

En bref, la protonthérapie FLASH s’annonce comme un futur perturbateur en radio-oncologie, a soutenu Metz, « réunissant la biologie et la technologie de manière nouvelle… et bouleversant un peu la radiobiologie ». Les avantages apparaissent déjà. Pour commencer, la protonthérapie FLASH pourrait réduire considérablement la durée de la radiothérapie, de sorte que la radiothérapie s’apparente davantage à une intervention chirurgicale.

Les débits de dose ultra-élevés transformeront-ils la radiothérapie en un FLASH ?

C'est une bonne nouvelle pour le patient à plusieurs égards : ouvrant la voie à une meilleure qualité de vie, à une réduction de la toxicité et des effets secondaires, ainsi qu'à une réduction considérable du temps passé en clinique. À un niveau plus fondamental, l’irradiation FLASH peut également déclencher différentes voies immunitaires et expressions génétiques, créant ainsi de nouvelles opportunités pour les combinaisons de médicaments et de radiations.

Pourtant, même si FLASH a le potentiel de bouleverser les paradigmes de traitement et de nombreuses hypothèses actuelles concernant l’administration de rayonnements, Metz a conclu sur une mise en garde : « Je dirais que la protonthérapie FLASH n’est pas encore prête à être utilisée aux heures de grande écoute… [et] pas prête à être déployée davantage. que quelques centres dotés de ressources considérables capables de mener à bien les recherches et les essais cliniques appropriés.

Innovation clinique : tout est une question de résultats

Outre les opportunités cliniques offertes par la protonthérapie, la session ASTRO sur les approches innovantes de radiothérapie a abordé de nombreuses autres bases. Tamer Refaat, professeur de radio-oncologie à l'Université Loyola à Chicago, dans l'Illinois, a débuté par un rapport de situation sur la radiothérapie guidée par IRM (MRgRT).

« Le gros problème [avec MRgRT] est l'adaptation en temps réel », a déclaré Refaat aux délégués. En d’autres termes, une radiothérapie personnalisée et adaptée au quotidien, basée sur l’anatomie du patient en temps réel et sur table, permettant à l’équipe clinique de maximiser la dose au volume cible et de minimiser la dose aux OAR.

Quant aux innovations MRgRT à surveiller, Refaat a souligné le déploiement commercial et clinique de la fonctionnalité de cinéma-gating pour améliorer le traitement des tumeurs abdominales supérieures sur une seule phase de respiration. "Le faisceau de rayonnement s'allume chaque fois que la cible se trouve dans la limite de suivi et s'éteint lorsqu'elle est à l'extérieur", a-t-il expliqué (ajoutant que l'inconvénient est le temps plus long passé sur la table de traitement pour le patient).

L'incorporation du MRgRT fonctionnel dans le flux de travail MR-Linac a également été sous le feu des projecteurs, Refaat citant des chercheurs de MD Anderson Cancer Center (Houston, Texas) parmi les premiers utilisateurs cherchant à identifier les sous-volumes de tumeurs radiorésistantes et à augmenter la dose à ces sous-volumes en conséquence.

Un autre sujet brûlant portait sur les synergies de modalités combinées de l’intégration des traitements anticancéreux par immunothérapie et radiothérapie. La conférencière, Silvia Formenti, radio-oncologue à Weill Cornell médecine à New York, est l'un des principaux acteurs d'un changement de paradigme en radiobiologie, ses efforts élucidant le rôle des rayonnements ionisants sur le système immunitaire tout en démontrant l'efficacité des régimes combinés radiothérapie-immunothérapie dans les tumeurs solides.

Formenti a souligné le rôle central joué à cet égard par le réseau d'intégration radio-oncologie-biologie ImmunoRad (ROBIN). Fruit d'une collaboration multidisciplinaire de R&D entre des centres de cancérologie américains et européens, ROBIN cherche à mieux comprendre l'interaction de la radiothérapie et de la réponse immunitaire, ainsi qu'à nourrir le vivier de talents des scientifiques en début de carrière dans ce domaine. À l’heure actuelle, a noté Formenti, la situation dans son ensemble est assombrie par une « toxicité financière », le coût de l’immunothérapie s’avérant prohibitif pour la plupart des pays à revenu faible ou intermédiaire – ainsi que pour de nombreux Américains.

L'accent mis sur la recherche clinique collaborative a été repris par Stephen Harrow, oncologue clinicien consultant au Centre de cancérologie en Ecosse. Dans le discours final de la séance, il a discuté de l'application de la radiothérapie corporelle stéréotaxique (SBRT) pour les maladies oligométastatiques.

Après la pandémie, Harrow a souligné comment le réseau Scottish Oligomet SABR (SOSN), aidé par un financement d'un million de livres sterling du gouvernement écossais, a permis aux cinq centres de cancérologie d'Écosse d'offrir un service de traitement SBRT commun aux patients de tout le pays (pas seulement le ceinture centrale très peuplée englobant Glasgow et Édimbourg).

L'objectif du SOSN, a-t-il expliqué, est de « construire un réseau de médecins, de physiciens et de radiologues afin que nous soyons tous d'accord sur la sélection des patients [critères pour la SBRT] et que nous ayons l'équité pour les patients à travers le pays ». De plus, a-t-il ajouté, « les preuves s'accumulent clairement selon lesquelles vous pouvez influencer les résultats pour les patients avec la SBRT pour la maladie des oligomets ».

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• La source: https://physicsworld.com/a/proton-therapy-on-an-upward-trajectory-while-flash-treatment-schemes-get-ready-to-shine/