L’intelligence artificielle, ainsi qu’une expansion de 71 millions de dollars des services de radio-oncologie, permettent aux médecins cancérologues de l’UT Southwestern Medical Center de lancer une nouvelle stratégie de radiothérapie PULSAR qui améliore le contrôle des tumeurs par rapport à la thérapie quotidienne traditionnelle.
Radiothérapie adaptative stéréotaxique ultra-fractionnée personnalisée, ou PULSAR – détaillée dans le Journal international de radio-oncologie, biologie, physique – ont obtenu un meilleur contrôle de la tumeur en administrant une thérapie α-PD-L1 pendant ou après la radiothérapie, et en espaçant les fractions de 10 jours plutôt que les fractions quotidiennes traditionnelles.
Dans le paradigme PULSAR, les patients ne reçoivent que quelques « impulsions » à fortes doses, délivrées avec une précision sophistiquée et guidée par l’image, à au moins une semaine, voire des mois, d’intervalle. Ces « traitements fractionnés » sont une rupture radicale avec les traitements de radiothérapie conventionnels quotidiens de longue durée qui durent de six à neuf semaines. Ils sont moins toxiques et donnent aux oncologues le temps d’affiner le traitement une fois que l’imagerie des nouvelles machines montre la forme, la taille, la position et la réaction de la tumeur aux radiations.
Nous avons découvert de manière inattendue dans ces expériences que le temps partagé entre des doses importantes et ciblées de radiothérapie prédit si une certaine classe de médicaments d’immunothérapie fonctionnera. S’ils sont espacés de 10 jours, la thérapie médicamenteuse aide beaucoup pour ce modèle. S’ils durent un à quatre jours, cela n’aide pas. Pourtant, de nombreux essais cliniques en cours avec la radiothérapie et l’immunothérapie utilisent des programmes de radiothérapie à un jour d’intervalle ou tous les deux jours – peut-être exactement au mauvais moment. »
Robert Timmerman, MD, professeur de radio-oncologie et de chirurgie neurologique et membre du Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center de l’UT Southwestern
En accordant plus de temps pour évaluer les changements pour une adaptation significative du cours d’un patient individuel, le paradigme PULSAR remplit la promesse de soins personnalisés contre le cancer. Au lieu de suivre un cours de radiothérapie quotidienne autonome sans interruption, PULSAR peut être espacé pour s’intégrer de manière plus réfléchie à la chirurgie et à la thérapie médicamenteuse.
« Grâce à l’intelligence artificielle, l’équipe peut replanifier le traitement du cancer en 30 minutes au lieu des cinq à sept jours habituels », a déclaré le Dr Timmerman, vice-président et directeur médical de la radio-oncologie et titulaire de la chaire Effie Marie Cain en recherche sur la thérapie du cancer. « L’équipement et l’expertise réunis sous un même toit devraient innover dans la lutte contre le cancer.
Des professeurs des départements de radio-oncologie, d’immunologie, de pathologie et de chirurgie neurologique collaborent au projet PULSAR, ainsi que des membres du Peter O’Donnell Jr. Brain Institute et du Simmons Cancer Center de l’UT Southwestern, l’un des 51 centres de cancérologie complets désignés aux États-Unis. par le National Cancer Institute, membre de l’élite de 30 membres du National Comprehensive Cancer Network, avec son programme de lutte contre le cancer classé parmi les 25 premiers par Nouvelles américaines et rapport mondial.
UTSW Radiation Oncology est le pionnier de PULSAR dans une nouvelle extension de 71 000 pieds carrés de services de radio-oncologie avec sept nouvelles machines qui imagent les tumeurs et les traitent par rayonnement.
Les nouveaux appareils de radiothérapie adaptative de l’extension Radio-oncologie sont :
- Deux machines Varian Ethos, qui intègrent des tomodensitogrammes et de l’intelligence artificielle avec radiothérapie.
- Deux machines Elekta Unity, qui intègrent l’imagerie IRM avec la radiothérapie.
- Deux machines Varian Halcyon, qui intègrent la tomodensitométrie à faisceau conique avec radiothérapie.
- One RefleXion, qui intègre l’imagerie TEP à la radiothérapie.
Des experts en intelligence artificielle de la radio-oncologie et du département de bioinformatique de Lyda Hill ont développé des algorithmes d’apprentissage automatique, tandis que les radio-oncologues utilisent les capacités combinées de rayonnement et d’imagerie des machines pour rendre les traitements aussi précis que possible, en frappant les tumeurs et en épargnant les tissus sains.
Des plans sont en cours pour partager l’expertise et les données avec d’autres établissements universitaires, notamment le Massachusetts General Hospital de Boston.
Résultats
Le Dr Timmerman et ses collègues ont découvert que le rayonnement PULSAR pouvait renforcer les avantages de l’immunothérapie systémique, même dans des situations où l’immunothérapie seule n’était pas efficace.
Ils ont testé l’une des classes d’immunothérapie les plus courantes, un inhibiteur du point de contrôle PD-L1, ainsi que le rayonnement PULSAR, qui, dans cette combinaison, agit comme une vaccination contre les tumeurs implantées. L’équipe a découvert que le fractionnement de deux impulsions de rayonnement de 10 jours était beaucoup plus efficace en combinaison avec le médicament de point de contrôle que le programme de rayonnement quotidien typique couramment utilisé dans les cliniques de radiothérapie.
Dans le paradigme PULSAR, les patients ne reçoivent que quelques « impulsions » à fortes doses, délivrées avec une précision sophistiquée et guidée par l’image, à au moins une semaine, voire des mois, d’intervalle. Ces « traitements fractionnés » sont une rupture radicale avec les traitements de radiothérapie conventionnels quotidiens de longue durée qui durent de six à neuf semaines. Ils sont moins toxiques et donnent aux oncologues le temps d’affiner le traitement une fois que l’imagerie des nouvelles machines montre la forme, la taille, la position et la réaction de la tumeur aux radiations.
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