ParTICLe - Centre de Protonthérapie

ParTICLe, 1er centre de protonthérapie en Belgique (KU Leuven/UCLouvain/UZ Leuven/Cliniques Saint-Luc), a traité ses premiers patients en été 2020. D’ici 2030, ce seront 300.000 patient·es dans le monde qui seront soigné·es avec cette technologie.

ParTICLe  (Particle Therapy Interuniversity Center Leuven), le premier centre belge de protonthérapie, prend place sur le site du Health Sciences Campus Gasthuisberg à Louvain. Il est le fruit d’une collaboration clinique et scientifique entre cinq hôpitaux universitaires et leurs hôpitaux de réseau. Une première en Belgique, au même titre que la collaboration structurelle par-delà la frontière linguistique.

La protonthérapie, c'est quoi ?

La protonthérapie est une forme novatrice de radiothérapie qui irradie de manière très ciblée les tumeurs malignes et permet d'endommager moins de tissu sain. Cette technologie utilise un faisceau de protons à haute énergie plutôt que des faisceaux à photons et/ou à électrons de la radiothérapie conventionnelle afin de détruire les cellules cancéreuses. C’est l’énergie déposée par ces particules élémentaires de la matière qui entraîne la destruction des cellules cancéreuses. Les protons présentent deux avantages majeurs :

  • ils traversent la matière pour déposer un pic d’énergie à une profondeur donnée ;
  • ils se dispersent peu le long de leur trajectoire, épargnant ainsi grandement les tissus sains avoisinants.

La protonthérapie est utilisée de nos jours pour traiter de nombreux cancers et s’avère appropriée lorsque les options de traitement sont limitées et les méthodes de radiothérapie conventionnelles sont risquées pour les patients (cancers de l'œil et du cerveau, de la tête et du cou, du foie, du poumon et du sein, cancers pédiatriques, ou tumeurs situées à proximité de structures critiques).

Jusqu'à l'ouverture de ce centre, les patient·es belges qui entraient en ligne de compte pour la protonthérapie devaient se rendre dans des centres à l’étranger. Désormais, deux bunkers souterrains belges sont destinés aux traitements et à la recherche. Ceux-ci satisfont à des exigences extrêmement strictes en termes de sécurité et de radioprotection, érigeant leur construction et leur conception au rang de véritables performances technologiques. 

La protonthérapie : born in UCLouvain

C’est en 1920, avec l’émergence des premiers accélérateurs de particules que naît la possibilité de traiter les cellules cancéreuses grâce à des électrons mais aussi grâce à des particules plus lourdes comme les protons.

Imaginée à Berkeley, la protonthérapie, sous sa forme actuelle, est née à l’UCLouvain, au milieu des années ‘70. À l’époque, les cyclotrons sont des mastodontes énergivores et chers. Yves Jongen, chercheur UCLouvain, va révolutionner cette invention : il dessine un cyclotron plus petit et moins cher à construire, avec un rendement décuplé (de 1% à 16%). Un pas de géant pour les perspectives d’utilisation des cyclotrons dans l’industrie.

IBA - Ion Beam ApplicationsCette invention a permis la création d'une spin-off de l’UCLouvain : IBA . Aujourd’hui, l’entreprise IBA, est leader mondial en technologie de protonthérapie. Ces technologies « born in UCLouvain » équipent aujourd'hui le centre de protonthérapie ParTICLe.

La recherche se poursuit

La présence dans le centre ParTICLe d’une ligne de faisceau de protons entièrement indépendante et exclusivement dédiée à la recherche permettra de tester des régimes différents de débit d’irradiation sur des modèles précliniques, sans interférer avec le traitement des patients. Cette salle de protonthérapie 100 % dédiée à la recherche, avec son propre cyclotron, est unique en Europe !

Actuellement, la recherche se poursuit avec comme objectif de réinventer la protonthérapie dans les années à venir, notamment à l’aide de l’intelligence artificielle. Au programme, plusieurs recherches de pointe :

  • Imag-X : un scanner spécialisé pour exploiter au mieux les données collectées
    Le laboratoire de Benoît Macq, chercheur à l’Ecole Polytechnique de l’UCLouvain développe, conjointement avec IBA, Imag-X. L’objectif de ce scanner est d'améliorer le positionnement des patient·es lors du traitement. Les protons sont très sensibles aux changements locaux (gain ou perte de poids) dans les tissus avec lequel ils interagissent. La solution actuelle à ce problème consiste à agrandir le volume à irradier, de manière à assurer une couverture complète de la tumeur. L'inconvénient ? Trop de tissu sain finit par être irradié. La solution ? La protonthérapie adaptative en ligne.
  • La prédiction de l'efficacité des traitements grâce à l'intelligence artificielle
    Edmond Sterpin, UCLouvain et KU Leuven, intègrent les outils de l’intelligence artificielle pour prédire l’efficacité des traitements de protonthérapie par rapport à la radiothérapie conventionnelle, et ainsi orienter les patients vers le traitement le plus adéquat.
  • La thérapie FLASH
    Une autre exploration très prometteuse concerne la délivrance du traitement à très haut débit de dose, la thérapie FLASH, qui permettrait, d’épargner les tissus sains pour un même effet sur la tumeur.

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