Deux études menées par Nicolas Foray, radiobiologiste à l’Unité Inserm 10523 et des chercheurs de plusieurs laboratoires,  permettent de mieux comprendre pourquoi nos cellules réagissent différemment aux rayons ionisants. Elles permettent de mieux cerner les effets secondaires indésirables de la radiothérapie et même de mettre au point des tests pour connaitre la radiosensibilité de chaque patient.

Nos cellules ne sont pas égales devant les influences de l’environnement. Elles ne réagissent pas de la même manière aux effets de la radioactivité. Le constat a été établi d’une manière empirique depuis plus d’un siècle. Ces réactions différentes sont particulièrement constatées lors des traitements de cancer par radiothérapie. Sur les 380 000 nouveaux cas de cancers par an en France la moitié des patients est traitée par radiothérapie. De 5 à 20% des patients peuvent subir des réactions indésirables qui vont de la simple rougeur aux brûlures radio-induites voire, dans des cas exceptionnels à la mort.

On ignorait en fait comment les cellules soumis à des rayons réparent leur ADN et pourquoi les cellules de certains patients ne réparaient pas. Le groupe de recherche dirigé par Nicolas Foray, chercheur à l’Unité 1052 de l’INSERM (1)  vient d’apporter une explication théorique (2) et clinique (3).

Les chercheurs ont montré l’importance du passage d’une protéine, nommée « ATM », du cytoplasme au noyau des cellules irradiées. Une fois dans le noyau, ATM déclenche la réparation des cassures de l’ADN. Plus le retard du transit est grand, plus la radiosensibilité des cellules est élevée et plus les effets secondaires indésirables de la radiothérapie sont marqués.

L’étude biologique et clinique (3) a réuni  67 coauteurs, dont 50 radiothérapeutes français, représentant une trentaine de centres anti-cancer ou de centres hospitaliers. Elle permet de développer des tests prédictifs de radiosensibilité des réactions secondaires indésirables de la radiothérapie.

A partir de ces constats les chercheurs ont classé la radiosensibilité humaine en trois groupes :   Groupe I : Transit rapide d’ATM : radiorésistance; Groupe II : Transit d’ATM retardé : radiosensibilité modérée et Groupe III : Défaut massif de la reconnaissance ou de réparation des cassures de l’ADN : hyper radiosensibilité.

La classification permet d’anticiper les stratégies de soins des traitements radiothérapiques car cette approche est aussi valable pour les tumeurs.  Compte tenu de l’impact et des applications de ces travaux, des brevets ont été déposés en collaboration avec la start-up Neolys Diagnostics créée en 2014 avec le soutien d’Inserm transfert et de la SATT de Lyon. Neolys Diagnostics a pour but d’industrialiser les tests de radiosensibilité issus des deux études pour fournir aux radiothérapeutes un outil permettant de personnaliser le traitement radiothérapique anti-cancéreux.

1 Unité Mixte de Recherche (UMR) 1052 – Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon, Inserm/CNRS/Centre Léon-Bérard/Université Lyon I (Dir. Pr. A. Puisieux).

(2) Bodgi L, Foray N. The nucleo-shuttling of the ATM protein as a basis for a novel theory of radiation response : resolution of the linear-quadratic model. International journal of radiation biology 2016; 92: 117-131.

(3) Granzotto A, Benadjaoud MA, Vogin G, Devic C, Ferlazzo ML, Bodgi L et al. Influence of Nucleoshuttling of the ATM Protein in the Healthy Tissues Response to Radiation Therapy: Toward a Molecular Classification of Human Radiosensitivity. International journal of radiation oncology, biology, physics 2016;94:450-60.