Avec 2,8 millions de nouveaux cas diagnostiqués et 1,7 millions de décès par an, le cancer est un enjeu de santé publique majeur en Europe. Si la radiothérapie à un rôle incontournable dans la prise en charge des patients atteints de cancer, améliorer encore davantage l’efficacité antitumorale tout en diminuant les effets secondaires associés restent une priorité pour le développement de la radiothérapie de demain.

Le développement de stratégies innovantes en radiothérapie oncologique et en démontrer le bénéfice nécessite des actions concertées et interdisciplinaires afin de repousser les limites des connaissances et contribuer à l’émergence de nouvelles applications scientifiques et médicales. Aussi, sous l’impulsion de la SFRO et de la SFPM, et avec le soutien de l’INCa, la création du réseau favorisant les échanges entre professionnels de la radiothérapie (oncologue radiothérapeutes et physicien médicaux) et les chercheurs en radiothérapie préclinique est apparût comme une évidence.

L’ambition du réseau RADIOTRANSNET est de proposer une méthodologie robuste, basée sur les réunions scientifiques consensus, dans le but de construire un consortium national de recherche dédié à la radiothérapie oncologique, favorisant les interactions scientifique et médicale et identifiant les priorités de recherche, afin produire un agenda stratégique de recherche rigoureux indispensable à l’innovation en radiothérapie oncologique.

Quatre axes majeurs (4 workpackages) ont été identifiés dans le but d’améliorer l’index thérapeutique de la radiothérapie et définissent les activités du réseau RADIOTRANSNET :

WORKPACKAGE 1 : DEFINITION DU VOLUME CIBLE

Les récents progrès technologiques permettent la description des tissus sains et tumoraux ainsi que leurs mouvements. Cependant, si la définition spatiale de la cible au niveau macroscopique est correctement effectuée, la définition du volume tumoral doit encore être améliorée. D’un point de vue biologique, différents processus du microenvironnement doit être définis et inclus dans la définition du volume cible. D’un point de vue anatomique, la phase de délinéation reste chronophage et dépendante de l’opérateur. Une automatisation pourrait permettre une délinéation améliorée quel que soit le clinicien et ouvrir la voie vers la radiothérapie adaptative.

Les objectifs du WP1 sont :

• La personnalisation la planification de la radiothérapie : développer et valider de nouvelles stratégies d'imagerie in vivo qui reflètent la biologie des tumeurs et leur microenvironnement
• La validation de la contribution de l'imagerie multiparamétrique : définir les modalités et/ou combinaison d'imagerie la/les plus informatives pour identifier les régions à plus haut risque de récidive afin d’améliorer le contrôle tumoral et/ou réduire la toxicité du traitement
• Le développement de la radiothérapie adaptative : améliorer la définition tumorale intra-traitement (évolution dynamique) par des outils d'imagerie avancés

WORKPACKAGE 2 : REPONSE DU TISSU SAIN

Les effets indésirables qui affectent les tissus sains peuvent donner des toxicités aigues ou chroniques qui réduisent la qualité de vie à long terme des patients. Malgré les progrès considérables qui ont déjà été réalisés, notamment par l’introduction du “dose-painting”, il reste indispensable de mieux comprendre la physiopathologie associée à la toxicité radio-induite et développer de nouvelles stratégies de diagnostic et de prise en charge. La mise en place de programmes de recherche préclinique doit permettre d’optimiser l’exposition aux rayons et l’émergence de nouvelles approches thérapeutiques.

Les thèmes de recherche du WP2 sont actuellement axés sur l’hypofractionnement extrême, ré-irradiation, thérapie flash et radiothérapie fractionnée spatialement (SFRT) ;

• Collecter des données cliniques sur les effets secondaires de la radiothérapie (RT)
• Comprendre et développer des stratégies précliniques de réduction des effets indésirables - amélioration de la qualité de vie des survivants à long terme du cancer
• Réalisation d'études en sciences humaines et sociales dédiées à la radiothérapie : évaluer les résultats rapportés par les patients de manière prospective pour obtenir des informations sur les aspects humains et sociaux de la RT
• Prendre en compte de la fonctionnalité des tissus : Guider la balistique de la RT en tenant compte de la fonctionnalité des tissus.

WORKPACKAGE 3 : TRAITEMENTS COMBINES

L’utilisation de drogues dirigées contre de nouvelles cibles moléculaires en combinaison avec la radiothérapie pourrait augmenter l’efficacité antitumorale et/ou diminuer les effets indésirables des radiations sur les tissus sains, c’est à dire augmenter l’index thérapeutique et élargir la fenêtre thérapeutique. Des preuves de concepts ont pu être obtenues en ciblant le microenvironnement comme l’hypoxie ou le système immunitaire. Cependant, si la combinaison de drogues avec les rayons pourrait être plus efficace que la radiothérapie seule, cela pourrait également s’avérer plus toxique. L’évaluation plus précoce des traitements combinés requiert de nombreuse recherche mieux comprendre la biologie du cancer et la réponse aux radiations ionisantes.

La recherche de nouvelles cibles thérapeutiques inclura un grand nombre de mécanismes cellulaires tels que la recherche de nouveaux oncogènes, la signalisation et la réparation de l’ADN, le métabolisme, le stroma tumoral, la vascularisation ou l’immunité.

Les principaux défis du WP3 afin d’augmenter l'indice thérapeutique par combinaison nouvelles drogues/radiothérapie sont :

• Redéfinir le choix des stratégies (validité de l’hypothèse, nature innovante, relevance clinique, faisabilité…),
• L’harmonisation par utilisation de méthodes standardisées, y compris des références pour la comparaison croisée
• Le développement de protocoles (critères d'évaluation, séquence d'administration, type d'irradiation,...) dans des modèles précliniques appropriés pour une évaluation correcte des candidats médicaments.

WORKPACKAGE 4 : CALCULS DE DOSE

La réduction des effets indésirables représente un défi majeur pour une meilleure qualité de vie à long terme des patients. Pour atteindre cet objectif, une connaissance précise des doses délivrées par chaque technique, pour chaque patient et pour chaque organe, est essentielle.

Optimiser l’exposition aux rayons, harmoniser les pratiques et comprendre les effets biologiques requiert une connaissance approfondie des caractéristiques des radiations ionisantes utilisées (particule, énergie). Le calcul analytique ou par des méthodes statistiques avancées des doses quotidiennes accumulées par le traitement pourrait apporter des réponses à ces questions.

Les questions soulevées dans le WP4 concernent :

• La connaissance précise et personnalisée des doses délivrées pour chaque technique d'irradiation (caractéristiques des r.i.), pour chaque patient et pour chaque organe
• L’étude de la modélisation spatio-temporelle de la distribution des doses par calcul analytique ou par des méthodes statistiques avancées des doses cumulatives quotidiennes
• Le développement de nouveaux algorithmes de planification de traitement basés sur une nouvelle méthodologie, y compris l'intelligence artificielle pour :
• La caractérisation des faisceaux de RT
• La prédiction des effets microbiologiques et nanodosimétriques
• La modélisation radiobiologique (en tenant compte des particules, des énergies et de la fractionnement spatio-temporel)
• La évaluation des doses délivrées lors des procédures de diagnostic et de positionnement et la réduction de la dose délivrée en dehors du champ ciblé

Le comité de pilotage de RadioTransNet inclut des oncologues radiothérapeutes (OR), des physiciens médicaux (PM) et des chercheurs radiobiologistes (RB) d’institutions représentant l’ensemble des tutelles impliquées dans la recherche et réparties sur tout le territoire national.

De plus chaque axe thématique est également animé par des représentants des 3 spécialités

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