Des chercheurs de l’Université Queen’s de Belfast ont découvert un nouvel outil qui aidera à étudier des formes plus efficaces de traitement du cancer.
Crédit d’image : installation laser centrale, STFC
À l’aide de lasers à haute puissance, les experts ont pu générer un « faisceau pur » d’ions carbone aux propriétés uniques.
Cette source de particules ultracourtes et lumineuses peut être utilisée pour étudier comment les échantillons biologiques réagissent aux rayonnements dans des conditions extrêmes. Ils disent que cela pourrait ouvrir la voie à des approches de radiothérapie avancées et plus efficaces.
Le professeur Marco Borghesi de la School of Mathematics and Physics de Queen’s a dirigé le projet et travaillé en étroite collaboration avec des experts de l’Université de Strathclyde, de l’Imperial College de Londres et de la Central Laser Facility (CLF) du Science and Technology Facilities Council (STFC). Le projet a été financé par le Engineering and Physical Research Council (EPSRC) – l’EPSRC et le STFC font tous deux partie de UK Research and Innovation.
Le professeur Borghesi explique : « Actuellement, la radiothérapie est utilisée pour traiter de nombreuses formes de cancer, et bien que cela se fasse généralement à l’aide de rayons X, des formes de traitement plus avancées et plus coûteuses utilisent des faisceaux de particules. Les ions carbone, en particulier, sont très efficaces dans le traitement de types de tumeurs résistantes à d’autres formes de rayonnement.
« Un développement actuel et prometteur en radiothérapie est l’approche ‘FLASH’ où le rayonnement est délivré en rafales courtes et intenses. Cela conduit à des effets secondaires réduits et à un traitement potentiellement plus efficace.
« Il y a donc un grand intérêt à étudier la réponse des cellules humaines – saines et cancéreuses – après exposition à une irradiation ionique ultrarapide. Grâce à nos recherches, nous avons produit un faisceau de carbone ultracourt qui peut déposer son énergie en rafales de nanosecondes, ou moins. Ceci est très innovant et important pour faire avancer la science derrière le traitement du cancer. Nous avons maintenant commencé des expériences d’irradiation cellulaire à l’aide de ce faisceau, en collaboration avec nos collègues du Patrick G. Johnston Center for Cancer Research à Queen’s.
Le Dr Aodhan McIlvenny, chercheur à l’Université Queen’s et auteur principal de l’étude, explique : « Lorsque nous projetons une courte rafale de lumière – un laser – sur un objet très fin, nous pouvons le faire avancer à très grande vitesse. Typiquement, l’énergie transférée par le laser est emportée par des particules dont nous ne voulons pas, et nous ne pouvons pas l’utiliser.
« Cependant, nous avons maintenant découvert qu’en chauffant l’objet extrêmement rapidement, nous pouvons éliminer ces particules indésirables avant de frapper l’objet avec l’impulsion laser intense.
« Cela signifie que nous sommes alors en mesure de produire des faisceaux presque purs du type de particules qui nous intéresse – dans ce cas, il s’agit d’ions carbone. Cela nous donne la possibilité de sélectionner un type de rayonnement spécifique et de l’utiliser pour des expériences d’irradiation ciblées dans de nouveaux domaines que nous n’avons pas encore explorés.
Le professeur Kevin Prize du Patrick G. Johnston Center for Cancer Research de Queen’s a déclaré : moyens de faire progresser le traitement du cancer.
Cette nouvelle approche innovante démontre l’impact que la recherche de pointe en sciences physiques peut avoir sur l’amélioration des technologies de la santé, telles que des traitements de radiothérapie plus efficaces contre le cancer. Le travail inventif et axé sur la découverte des chercheurs britanniques, soutenu par EPSRC, jouera un rôle clé pour repousser les frontières de la connaissance et relever les défis des soins de santé pour offrir une meilleure qualité de vie.
Jane Nicholson, Directrice EPSRC, Base de recherche
