Radiothérapie : un laser développé en Israël prend pour cible uniquement les cellules cancéreuses

Rayons T éliminé les cellules du cancer du poumon
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En moyenne, plus de 70% des patients atteints de cancers sont ou seront traités par radiothérapie. C’est un traitement qui consiste à irradier localement là où les tumeurs, généralement par des rayons X très énergétiques. Ces radiations sont dites ionisantes : elles vont provoquer sur les cellules ciblées des cassures de la molécule d’ADN (cassures double brin) que les cellules cancéreuses, déficientes en systèmes de réparation, seront incapables de réparer correctement, les conduisant vers une mort cellulaire certaine. Les cellules saines vont elles, en théorie, réparer de façon efficace ces cassures et seront donc préservées.

La radiothérapie est cependant bien connue pour ses effets indésirables. Malgré une irradiation locale, il peut survenir à plus ou moins long terme des lésions irréversibles (nécrose) dues à la diminution de la prolifération des cellules saines au sein des tissus irradiés.

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Un groupe de chercheurs israéliens de l’Université d’Ariel, sous la responsabilité du Professeur Asher Yahalom et dirigé par le Professeur Avi Gover, a développé un tout nouveau type de laser capable de produire des ondes térahertz, très difficiles à produire jusqu’alors.  Ce laser à électrons libres (FEL) utilise une source magnétique surnommée « agitateur » faisant office d’accélérateur de particules qui accélère les électrons à une vitesse proche de celle de la lumière. Sur le spectre électromagnétique, la bande de fréquence de ces ondes térahertz s’étale entre 300 à 3000 GHz, c’est-à-dire entre les fréquences radioélectriques (micro-ondes) et les fréquences optiques (infrarouge). Elles sont dites millimétriques car leur longueur d’onde est comprise entre 100μm et 1mm.

Laser à électrons libres (FEL)

Les propriétés physiques très intéressantes de ces ondes térahertz ont poussé l’équipe d’Asher Yahalom à s’interroger sur leurs potentielles applications, notamment dans le domaine de la santé. En collaboration avec d’autres scientifiques de l’université d’Ariel, le Professeur de Physique Konstantin Komoshvili et la biologiste Stella Aronov du laboratoire de cancérologie, ils ont très vite découvert que ce type de radiation était bien moins délétère pour les cellules que celles classiquement utilisées en radiothérapie anticancéreuse. Ils ont dévoilé leurs premières conclusions lors du 3ème congrès international COMCAS (Micro-ondes, communications, antennes et systèmes électroniques) qui s’est tenu à Tel-Aviv au mois de Novembre.

Le principal avantage de ces ondes est que, contrairement à celles classiquement utilisées en radiothérapie, elles ne sont pas ionisantes. L’équipe d’Asher Yahalom a donc testé ces ondes millimétriques in vitro sur des cellules cancéreuses pulmonaires et sur des cellules saines en parallèle, et les premiers résultats sont éloquents. « Les ondes millimétriques perturbent l’activité des cellules cancéreuses, les rendant incapables de proliférer, mais nous ne savons pas encore exactement par quel mécanisme » affirme le Professeur Yahalom. D’après leurs premiers résultats, ces ondes seraient donc capables de stopper la prolifération des cellules cancéreuses sans les tuer, et surtout elles n’affecteraient pas les cellules saines : « Les radiations ionisantes utilisées en radiothérapie ont le pouvoir de cisailler les molécules, causant ainsi la mort de toutes les cellules » explique Asher Yahalom. « Ce que nous avons fait est bien différent. Nous avons choisi des ondes millimétriques, qui ne sont pas ionisantes, et qui ne détruisent que les fonctionnalités de la cellule, pas la cellule elle-même ».

Puisqu’une découverte scientifique majeure doit toujours être répétée, l’ensemble des expériences menées à l’université d’Ariel seront reproduites en collaboration avec une université Danoise. Ce projet Israélo-Danois a d’ailleurs reçu récemment un financement de la fondation Eva et Henry Fraenkel basée au Danemark pour poursuivre ces travaux.

Actuellement, de nombreux scientifiques à travers le monde travaillent à développer des applications pour ces ondes dans des domaines aussi variés que les télécommunications, l’imagerie ou la détection d’explosifs.

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