La radiothérapie « FLASH ». État des lieux 2021-2022

Résumé Fr En

Grâce à l’essor technologique considérable réalisé au cours des 15 dernières années, l’irradiation thérapeutique a vu sa précision et sa sélectivité fortement augmentées, ouvrant la voie à des hypofractionnements extrêmes et de fait curatifs. Toutefois, seuls les patients pour lesquels le volume de la (ou des) cible(s) tumorale(s) reste limité peuvent bénéficier de ce progrès majeur, les volumes cibles importants posant toujours problème, en raison soit d’un contrôle tumoral insuffisant, soit d’une toxicité impactant la qualité de vie des patients guéris. La découverte à l’Institut Curie de l’effet « FLASH » pourrait changer la donne car cette modalité innovante d’irradiation à très haut débit de dose, peu dépendante de la nature de la particule, majore l’index thérapeutique en réduisant la toxicité sur le tissu sain sans altérer l’efficacité antitumorale.En dépit d’avancées remarquables au niveau physicochimique, cellulaire ou tissulaire, une partie des mécanismes moléculaires sous-tendant l’effet FLASH reste à découvrir. En revanche, l’épargne spécifique des tissus sains qui caractérise l’effet FLASH a été retrouvée dans tous les organes testés à ce jour chez l’animal. Un effort considérable des industriels est en cours pour concevoir ou adapter des machines dédiées à la radiothérapie FLASH. Plusieurs essais cliniques sont en préparation et on peut raisonnablement espérer que l’irruption du FLASH en clinique élargira les indications de la radiothérapie curative, notamment chez les enfants.

Irreversible damage is one of the main limitations of external beam radiotherapy. FLASH irradiation at ultrahigh dose-rate could be a promising strategy to circumvent this issue. For FLASH, 5-15-Gy radiation is delivered in a single microsecond pulse, or as a limited number of pulses given in sequence, each lasting ≤100 milliseconds. In mouse models, FLASH was originally found to elicit a dramatic decrease in lung fibrosis whilst retaining anti-tumoural effects. Such sparing of normal tissue from radio-induced injury has been confirmed in all organs investigated so far in mice and large mammals, making the use of FLASH an attractive approach in anticancer radiotherapy. The molecular mechanisms underlying the effects of FLASH have only partly been elucidated. However, the demonstration of sparing of healthy organs with characteristic protection of progenitor cells is robust. Large companies are becoming interested in new-generation accelerators dedicated to FLASH radiotherapy and several clinical trials have already been designed.