Vous êtes ici

Le nucléaire au service de la santé

Le cyclotron dernière génération Arronax, à St-Herblain (Loire-Atlantique)

Parce que des accidents comme celui de Fukushima peuvent se produire, le nucléaire fait peur. Pourtant il sert aussi en médecine pour diagnostiquer et traiter certaines pathologies, notamment les cancers. Un vaste champ de recherche auquel les scientifiques des Pays de la Loire contribuent activement.

Dans les couloirs du bâtiment qui abrite le cyclotron dernière génération Arronax, à St-Herblain (Loire-Atlantique), se croisent quotidiennement des chimistes, des biologistes, des physiciens médicaux ou spécialistes de la matière, des radiopharmaciens, des médecins nucléaires. Les termes isotope, radiopharmaceutique ou immunoradiothérapie n'ont pas de secret pour ces scientifiques aux compétences complémentaires qui se consacrent à un volet singulier de la recherche nucléaire : celui de la santé.
De fait, la plupart des éléments radioactifs (ou radio-isotopes) produits à Arronax sont destinés à la médecine nucléaire. Certains serviront en imagerie pour visualiser tout ou partie d'un organe, selon les techniques dites de scintigraphie ou de tomographie par émission de positons (TEP). Les autres permettront de traiter certains cancer par radiothérapie dite vectorisée.
La radiologie et la radiothérapie classique, dite externe, consistent à envoyer des rayonnements ionisants depuis l'extérieur. La médecine nucléaire, elle, agit de l'intérieur grâce à des médicaments radioactifs, véritables armes de précision  directement injectées dans le corps du patient. « La dose est faible pour de l'imagerie et plus élevée en cas de thérapie », précise le Dr François Bodéré, chef du service de médecine nucléaire au CHU de Nantes et à l'Institut de cancérologie de l'Ouest (ICO).

Produire des sources radioactives

Encore faut-il disposer des sources de radioactivité adéquates. Et les technologies nucléaires permettent de transformer la matière en usine à particules de haute énergie appelées β+, β- ou α selon les cas. Tel est l'intérêt d'Arronax. Ce cyclotron produit les éléments radioactifs en question en bombardant pendant plusieurs heures du nickel, du rubidium ou du gallium avec des faisceaux de particules d'une énergie colossale. De quoi obtenir une flopée de nouveaux éléments radioactifs aux propriétés variées. La suite des opérations vise alors à les séparer pour ne conserver que les plus intéressants.
Le cuivre-64 est l'un d'eux. Cet émetteur de positons, l'autre nom des particules  β+, est utilisé pour détecter le manque d'oxygène (hypoxie) dans certains tissus tumoraux. Lié à une molécule qui n’a d’yeux que pour les zones pauvres en oxygène, le cuivre-64 révèle ces dernières en émettant des positons recueillis par un détecteur. D’une façon générale, le radioélément a besoin d’un guide, appelé vecteur, pour atteindre le lieu de son « intervention » intracorporelle. Une réaction chimique est nécessaire pour sceller leur destin. Une étape qui requiert l'intervention d'un radiopharmacien. Puis le couple est injecté au patient.
Si l'enceinte blindée d'Arronax est déjà en capacité de produire du cuivre-64, il n’en reste pas moins que le système de production actuel n'est pas encore optimal. Les recherches en cours ont notamment pour but d'ajuster le faisceau du cyclotron pour produire plus de cuivre-64.
Par ailleurs, les chercheurs d'Arronax s'appliquent à rendre plus performants certains générateurs. Ces appareils transportables fonctionnent comme des producteurs de radio-isotopes miniatures et permettent de livrer au lit du patient les éléments radioactifs utiles à sa prise en charge. En cardiologie par exemple, le rubidium-82 n'a pas son pareil pour fournir des images du coeur en activité et au repos. Hélas une dose de rubidium diminue de moitié toutes les 75 secondes. C'est pourquoi Arronax produit du strontium-82 qui, placé dans un générateur, se désintègre lentement en rubidium-82. Cet élément est ainsi produit pendant plusieurs jours et disponible pour les équipes de médecine nucléaire.

Du cyclotron au patient

L'identification de nouveaux radioéléments utiles aux patients en médecine nucléaire font actuellement l'objet d'un ambitieux projet de recherche à l'échelle nationale, baptisé Labex IRON (Radiopharmaceutiques Innovants en Oncologie et Neurologie) et auquel participent des équipes nantaises et angevines. Son volet imagerie pointe notamment les accidents vasculaires cérébraux, le diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer ou encore les tumeurs cérébrales. Les thérapies envisagées concernent la cancérologie, entre autres au niveau du foie, du cerveau et du poumon. « Ces recherches ont pour originalité de faire travailler ensemble tous les spécialistes, de la production jusqu'au patient, en vue du développement de nouveaux traceurs », se réjouit le Dr Bodéré, responsable du labex IRON. Le programme Arronax Plus, labellisé récemment et qui vise à doter le cyclotron et ses partenaires d'équipements technologiques supplémentaires, devrait lui aussi donner un coup d'accélérateur à tous ces projets !

Anne Le Pennec

 

A écouter l'émission du Labo des savoirs parti à la trace la radioactivité qui soigne. La piste nous mènera au Centre de Cancérologie de l'Ouest, au laboratoire Subatech à l'Ecole des Mines, au Cyclotron Arronax et au Service de Médecine Nucléaire du CHU de Nantes.

Infos complémentaires