Dossier

Les promesses de la médecine nucléaire

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Institut spécialisé, laboratoires, cyclotron, filières de formation, PME innovantes... En quelques années, Nantes s'est doté d'un véritable réseau d'expertise dans le domaine de la médecine nucléaire. Un ensemble qui se situe désormais au meilleur niveau en France et même en Europe.

En juillet prochain, Nantes accueille un congrès international dédié à cette spécialité, WIPR 2013 (voir ci-dessous). Un événement qui ne doit rien au hasard : le pôle nantais de la discipline, regroupé au sein du consortium Isotop-4-Life, dispose d'une chaîne d'expertise unique en France, avec notamment, autour de l'Institut de Cancérologie de l'Ouest (ICO) et du CHU, le centre de recherche en cancérologie de Nantes Angers (CRCNA), le laboratoire Subatech de l'Ecole des Mines, de l’Université et du CNRS ainsi que le cyclotron Arronax - le tout venant étoffer le pôle de compétitivité Atlanpole Biothérapies. Deux labels attribués dans le cadre des "investissements d'avenir" ont d'ailleurs validé cette excellence (Le labex IRON et l’Equipex ArronaxPlus.

"Depuis plusieurs années, Nantes a su se doter d'un arsenal très complet dans ce domaine, notamment à l'initiative de Jean-François Chatal, l’un des fondateurs du CRCNA longtemps chef de service de médecine nucléaire du CHU de Nantes et de l’ICO, qui a été l'un des pionniers de la radio-immunothérapie dans l'Hexagone", souligne Françoise Kraeber-Bodéré, professeur et actuelle chef du service de médecine nucléaire. Elle-même a vu ses travaux récompensés en 2009 d'une "Victoire de la médecine".

A vrai dire, la médecine nucléaire n'est pas une discipline nouvelle: on l'utilise depuis plus de cinquante ans, par exemple pour le traitement du cancer de la thyroïde. "Mais il s'agit d'un domaine en plein essor, particulièrement depuis dix ans, poursuit Françoise Kraeber-Bodéré. Car nous disposons maintenant d'outils très efficaces, tant pour l'imagerie et le diagnostic que pour la thérapie."

Côté imagerie, le développement de la tomographie par émission de positons (TEP), à partir du début des années 2000, a constitué une avancée majeure pour la cancérologie. Elle permet de mesurer l'activité métabolique d'un organe, en suivant l'évolution et la concentration d'un "traceur" faiblement radioactif injecté au préalable. "On peut ainsi voir comment évolue une tumeur, et caractériser le processus en cours, indique le médecin. Cela permet de prédire les chances de survie et de guérison du malade." La caméra TEP - on en compte désormais une centaine en France - est souvent couplée à un scanner à rayons X ("imagerie multi-modale"), qui complète l'observation. Il est ainsi possible de détecter et suivre des tumeurs de petites tailles, de l'ordre de 5 mm. En outre, à côté du fluor-18 couramment utilisé en liaison avec une molécule de glucose (FDG), une série de nouveaux traceurs sont en cours d'études et faciliteront le diagnostic.

 

Imagerie et traitement associés

 

Dans le même temps, côté traitement, de nouveaux médicaments radioactifs, de plus en plus efficaces, ont vu le jour. Ces produits ne présentent pas de danger pour le patient, car leur "durée de vie" radioactive reste très courte - pas plus de quelques heures, en général. Quant au personnel soignant, il fait l'objet d'un suivi minutieux, et les effets indésirables sont rares. Sans compter qu'il n'y a pas de déchets nucléaires à vie longue. Résultat, ces technologies sont de mieux en mieux acceptées.

"Aujourd'hui, l'idée est d'associer imagerie et traitement, note Françoise Kraeber-Bodéré. On voit comment et à quelle vitesse se distribue le médicament dans l'organe malade, et on adapte le dosage en fonction de ce qu'on observe... Cette association offre des perspectives très prometteuses dans le cas des affections cancéreuses." Ainsi pour le cancer du sein, qui est "hormono-dépendant", l'un des traitements consiste à bloquer les transferts hormonaux : l'imagerie TEP permet alors de voir si la patiente réagit - et comment - à l'hormono-thérapie, et d'adapter son traitement à cette observation et en lui proposant une alternative en cas de non réponse.

Cette approche s'inscrit dans l'une des tendances fortes de la cancérologie : l'essor de la médecine "personnalisée". Celle-ci consiste à proposer à chaque patient une thérapie "ciblée" en fonction de ses caractéristiques génétiques et biologiques, mais aussi en tenant compte de son environnement et de son mode de vie. Ce type de prise en charge "individualisée", qui améliore la performance des soins et évite les effets négatifs, se répand à grande vitesse.

Quelles maladies peuvent être ainsi traitées ? La plupart des cancers des ganglions, du thorax ou de l'appareil digestif, les hémopathies, les cancers gynécologiques... Mais les maladies cancéreuses ne sont pas les seules concernées par la médecine nucléaire: il est aussi possible de suivre les maladies inflammatoires ou cardiologiques. La médecine nucléaire pourrait même avoir son mot à dire en neurologie, grâce à l'imagerie du cerveau. La maladie d'Alzheimer offre ainsi un nouveau champ d'application pour cette technologie, qui autorise une détection plus précoce (un des axes du projet IRON)- et demain, peut-être, des traitements.

 

Produire de nouveaux isotopes

 

Mais pour que ces progrès soient possibles, les médecins ont besoin de disposer de radio-éléments toujours plus performants : fluor-18 accroché au glucose, zirconium-89, yttrium-90, lutétium-177... C'est ici qu'interviennent les physiciens et les chimistes du cyclotron Arronax, le plus puissant d'Europe - un investissement global de 37 millions d'euros. "Une de nos activités consiste à produire des isotopes radioactifs innovants, tant pour l'imagerie que pour la thérapie, expose Férid Haddad, directeur adjoint du cyclotron et maitre de conférence à l'Université de Nantes. Au total, nous travaillons sur 7 isotopes à usage médical." L'un d'eux, le strontium-82, est même vendu aux Etats-Unis et fait l'objet d'un projet monté avec une société nantaise. Un autre, le cuivre-64, qui permet de visualiser les défauts d'oxygénation des tumeurs qui est un paramètre important de la réussite du traitement pour les radiothérapeutes, est en cours d'études avec l'ICO et le CHU.

De leur côté, les équipes du laboratoire Subatech (physique subatomique et technologies associées), spécialistes dans la détection des particules autour des grands instruments comme le CERN, mettent leur savoir-faire à la conception de nouveaux outils d'imagerie. Subatech a notamment conçu, dans le cadre du projet Xemis, une caméra "à trois photons", utilisant un gaz rare, le xénon. Elle permet de "visualiser" de façon très précise l'évolution d'une tumeur cancéreuse et de réduire la dose de médicament. Cette caméra est associée à un radio-élément innovant, le scandium, également en cours d'étude par les équipes de radiochimistes du laboratoire. "Nous espérons obtenir un gain de facteur 20 par rapport aux technologies actuelles, précise Dominique Thers, maître assistant à l'Ecole des Mines. De quoi assurer un suivi personnalisé, avec une fréquence d'imagerie accrue. Nous sommes peut-être en train de changer les règles du jeu." La construction d'un démonstrateur pour le petit animal vient de démarrer au sein de Subatech, avec un budget d'un million d'euros, dans le cadre d l'Equipement d'excellence ArronaxPlus - une première mondiale. Plusieurs brevets ont été déposés, et un grand industriel pourrait s'engager dans l'aventure. L'objectif étant d'étudier ensuite la faisabilité d'une caméra "à trois photons" pour l'homme.

 

Retombées économiques

 

Cette collaboration d'équipes de disciplines différentes est une des caractéristiques fortes du pôle nantais. "Il est important que nous arrivions tous à parler le même langage", souligne Dominique Thers. Autour de ces technologies de médecine nucléaire se retrouvent en effet médecins, chimistes, physiciens, pharmaciens, biologistes... Même les équipes de sciences humaines et sociales. Au-delà d’une recherche finalisée sur la production de radionucléides et de radiopharmaceutiques à des fins thérapeutiques et de diagnostic se pose en effet la question de la prise en compte des facteurs socio-organisationnels face à l’innovation médicale. L’innovation constitue un processus social complexe qui ne saurait dépendre exclusivement de la prouesse scientifique. La médecine nucléaire est inscrite dans un contexte socio-économique engageant des représentations liées à la radioactivité, des techniques, des savoirs, des contraintes réglementaires. Elle couvre donc des enjeux importants au niveau sociétal, organisationnel et individuel. « Par exemple, elle pose la question de la façon dont le patient perçoit et se représente les risques associés à ces nouveaux outils de diagnostic et ces nouvelles solutions thérapeutiques, explique Bénédicte Geffroy, responsable du département en sciences sociales et de gestion de l’Ecole. Quel est son vécu face à l’utilisation de rayonnements ionisants dans son parcours de soins ? Pour les professionnels de la santé, se pose également la question de leur rapport aux risques associés aux faibles doses. Quels en sont les effets sur leurs pratiques professionnelles et les modalités d’interaction ?».

Autour du service de médecine nucléaire, c'est donc un véritable réseau, très intégré, qui s'est constitué (projet NucSan financé par la région des Pays de la Loire, Laboratoire d'excellence IRON). Un réseau qui, en outre, offre désormais une large gamme de formations pour étudiants. Avec notamment un master dédié aux traceurs ou une licence de radio-protection. Sans oublier l'accueil de doctorants et d'enseignants étrangers, attirés par la notoriété croissante du pôle nantais.

Outre l'enjeu majeur de santé publique, les retombées économiques de cet ensemble ne sont pas négligeables. Des projets collaboratifs ont vu le jour comme Theranean avec la société AAA. Plusieurs start-up ont déjà vu le jour, comme Chelatec, une spin-off issue de l'Inserm il y a une dizaine d'années et spécialisée dans le radio-marquage, Atlab Pharma, qui produit des radio-pharmaceutiques, ou AI4R. De son côté, un grand groupe s'intéresse aussi à ces technologies. Au total, ce sont déjà plusieurs centaines de personnes qui travaillent au sein de la filière, que ce soit dans les différents laboratoires ou chez les industriels. De quoi engager une spirale positive pour le pôle nantais de médecine nucléaire.

 

WIPR 2013 : Un congrès international à Nantes

 

La deuxième édition du WIPR ("Workshop on Innovative Personalized Radio-immunotherapy"), congrès international dédié à la radio-immunothérapie, se déroulera à Nantes du 9 au 12 juillet prochains. On y attend quelque 150 participants venus du monde entier pour faire le point sur les dernières avancées de la spécialité.

"Nous allons réunir des acteurs de toute la chaîne: médecins, biologistes, chimistes, pharmaciens et aussi industriels, indique Sandrine Huclier, enseignant-chercheur à l'Université, qui organise l'événement et qui travaille sur la chimie de radioisotopes innovants tels que le scandium (cf caméra Tep3g). Notre objectif est de leur permettre d'échanger, que ce soit au cours de tables rondes ou de rencontres informelles, et de confronter les points de vue de la recherche académique et industrielle." Les sujets d'actualité ne manqueront pas: la production de nouveaux radio-isotopes, leur chimie, l'utilisation d'anticorps ou de peptides, les bénéfices attendus de l'imagerie "multi-modale",...

Précédé d'une exposition destinée au grand public (à partir du 10 juin à l'Institut de Recherche en Santé de l'Université de Nantes (IRS-UN), WIPR se déroulera au sein de la nouvelle faculté de pharmacie durant 2 semaines. L'événement confirme la place qu'occupe désormais la filière nantaise de médecine nucléaire, en France comme à l'international.

En savoir plus

 

Pour aller plus loin :

Médecine nucléaire, les rayons de la santé : une émission du Labo des savoirs à ré-écouter

Le nucléaire au service de la santé

Sur la médecine personnalisée : www.inserm.fr et paristechview.com

Le numéro 5 du magazine «Têtes chercheuses »

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