III- Réparation de l’ADN

A) Les dommages sont-ils réversibles ?

L’ionisation de l’ADN entraine des modifications au niveau moléculaire, cellulaire et macroscopique. Pour éviter cela, de nombreux système de réparation de l’ADN détectent les lésions qui résultent de ces modifications ou de celle naturellement produite par notre métabolisme, et les réparent de façon à protéger les cellules touchées. Si les lésions n’affectent qu’un chromatide, la réparation par excision des lésions se met en place. Elle remplace les bases azotées affectées en utilisant l’autre chromatide comme matrice. C’est le moyen de réparation le plus important. Par contre, si les lésions affectent le chromosome, la recherche d’une matrice contenant une séquence homologue commence alors. De cette façon, les lésions d’un chromosome sont transformées en lésions d’un chromatide (mais avec deux fois plus de lésions) qui peuvent être facilement réparées. Cependant, ces systèmes de réparations ont leur limite. En effet, si la dose d’énergie radioactive absorbée durant un laps de temps cour est importante, les lésions ne peuvent pas être réparées se qui donne lieu à deux effets possibles : les effets déterministes ou les effets stochastiques.

-Les effets déterministes résultent de dommages irréparables sur l’ADN causée par une dose importante d’irradiation. Cela entraine la mort de nombreuses cellules. Ils se produisent de manière certaine et se déclarent en générale de manière précoce, avec des temps de latence compris entre quelques jours et quelque mois.

-Les effets stochastiques n'apparaissent pas selon le principe d'une cause qui induit toujours le même effet. Ils peuvent avoir des effets à long terme comme par exemple des cancers ou des mutations génétiques affectant la descendance. En se qui consterne ces effets, la réparation de l’ADN peut se faire, mais avec conservation de mutations non létales.

Il est par conséquent préférable d’absorber une même dose d’énergie sur un laps de temps plus long que sur un laps de temps court. Cela facilite la réparation des lésions.

Ce schéma illustre parfaitement les deux types de réparation de l’ADN vu précédemment. De plus, il a l’avantage d’être très explicite et de mettre en œuvre les deux effets possibles suites à une non-réparation totale des lésions de l’ADN.

Schéma de la réparation de l’ADN

Exemple de système de réparation :

Ici, nous voyons en œuvre l’ADN ligase C’est une enzyme de la classe des ligases qui répare les brins brisés d'ADN. L'ADN ligase est un type particulier d'enzyme qui peut former des liaisons phosphodiester covalentes et liguer ou connecter des brins d'ADN brisés.

Exemple linéaire :

Devient

Si

B)

La Radiothérapie

La radiothérapie est, en médecine, un traitement locorégional (relatif à toute une région du corps) du cancer qui utilise des rayons ionisants pour détruit les tissus cancéreux. Ces rayons visent l’ADN car c’est en lui où réside l’information génétique qui est altérée étant donné que ce sont des cellules cancéreuses.

Une majorité de patients souffrant d'un cancer reçoivent ce traitement. La radiothérapie est parfois suffisante pour une totale guérison mais d’autres fois, elle est suivie d’une ablation chirurgicale de la tumeur (lorsque la tumeur est importante). Depuis prés d’un siècle maintenant, ce traitement s’est hissé parmi l’arsenal thérapeutique des maladies cancéreuses. Aujourd’hui, les médecines maîtrisent bien cette technique qui constitue avec un traitement chirurgical, le traitement le plus répondu des cancers.

En radiothérapie, la dose de radiations délivrée se mesure en Gray (Gy). Les radiothérapeutes prescrivent une dose à délivrer dans des régions du corps. Ils définissent les doses à ne pas dépasser. Ce sont des doses maximales, par exemple :

-Moelle épinière: 45 Gy

-Cerveau: 60 à 70 Gy

-Cœur: 45-50 Gy

Il existe trois grandes techniques de radiothérapies :

-La radiothérapie externe

-La radiothérapie métabolique

-La curiethérapie

Illustration en image des trois grandes techniques de radiothérapie.

La radiothérapie externe est l'ensemble des techniques utilisant une source de rayonnement située à l'extérieur du malade (comme on peut le voir sur l’image ci-dessus) généralement à une certaine distance de lui. Le patient n’a pas besoin d’être hospitalisé. Habituellement, le traitement est administré quotidiennement (sauf les week-ends) durant plusieurs semaines.

La radiothérapie métabolique utilise des sources radioactives, généralement injectables (voir image ci-dessus) qui vont se fixer, grâce à leur métabolisme sur les cellules-cibles. Elle utilise des marqueurs radioactifs à rayonnement bêta, associé ou non à un rayonnement gamma. Le but de ce type de traitement est d’obtenir des résultats temporaires. Il est qualifié de traitement palliatif.

La curiethérapie utilise des sources radioactives scellées, contenant de l’iridium ou du césium, placées au cours d'une intervention au contact ou à l’intérieur même des tissus tumoraux ou dans une cavité naturelle (voir image ci-dessus). Cette méthode permet d’irradier la tumeur en protégeant au maximum les organes voisins et dans certains cas d’éviter les traitements chirurgicaux.

Les effets néfastes :

La radiothérapie procède malheureusement dans certain cas, des effets néfastes. C’est ce qu’on appelé parfois les effets secondaires. Les progrès réalisés en médecine ont permis de réduire ces effets au niveau des tissus sains. Ces derniers varient selon la zone irradiée, l’importance de l’irradiation et la sensibilité de chacun. Les effets les plus fréquents et communs à tous techniques de radiothérapie sont ; l’anxiété ou la dépression, une modification de l’appétit entrainant parfois une anorexie, la fatigue, une modification de la peau ou perte de cheveux (ou poils) sur la partie traité et enfin, une modification des habitudes de sommeil.

D’après la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR) qui est une organisation internationale indépendante visant à la protection des personnes contre les rayons ionisants, la manipulation de ce genre de rayon dans un domaine tel que la radiothérapie implique une extrême rigueur en raison de :

- L’utilisation de très fortes doses de radiation allant parfois même jusqu’à 80 Gy (comme pour les soins de la prostate)

- L’utilisation de faisceau de rayonnement directement focalisé sur le patient (radiothérapie externe) ou bien des sources radioactives placés au contact des tissus pour lesquels toute erreur dans leur emplacement peut avoir des conséquence grave (curiethérapie)

- La mise en œuvre de technologies sophistiquées en parallèle d’activités manuelles

- Les nombreuses étapes depuis la prescription jusqu’à la délivrance du traitement

La technique de la RCMI :

Cette partie du TPE est censé être une vidéo dont l’adresse internet est «http://www.atlasducorpshumain.fr/Traitements/RCMI_radiotherapie_conformationnelle_avec_modulation_d_intensite_/15/240 » mais étant donné que c’est une version papier, nous allons mettre les paroles de la vidéo et allons les illustrés avec des images.

Appareil de RCMI

« La radiothérapie conformationnelle par modulation d'intensité ou RCMI est l'une des techniques de radiothérapies les plus modernes dont nous disposons aujourd'hui. La première étape consiste à scanner la région touchée afin de délimiter avec précision la tumeur des tissus sains qui l'entourent. On détermine alors la dose de rayons à administrer.

Sur la base de ces données, on module le faisceau de radiation selon différentes intensités par l'intermédiaire d'un collimateur multilame contrôlé par ordinateur. Les « lames » de ce dispositif se déplacent d'avant en arrière afin d'adapter parfaitement le faisceau de radiation à la forme de la tumeur. Les faisceaux sont dirigés selon des angles différents afin de cibler la tumeur avec la meilleure dose possible.

Cette technologie permet de protéger les tissus sains adjacents en ne les exposant qu'à des doses minimes de radiation, tandis que la tumeur est exposée à une dose plus importante de rayons pour plus d'efficacité. Non seulement l'intensité de la radiation peut être modifiée à l'intérieur même de la zone touchée, mais cette technique a également l'avantage de donner une image beaucoup plus précise de la forme de la tumeur que les techniques de radiothérapie conventionnelles. » .

Collimateur multilame

Désormais, grâce à la RCMI, il est possible l’optimisation de dose de rayonnement d’une tumeur. L’utilisation de nombreux faisceaux de radiation de petite taille augmente la précision de dose administrée. Par conséquent, l'utilisation de

la RCMI

sans localisation précise de la tumeur et l'absence de vérification est les plus grands défis dans la mise en route de

la RCMI

en routine clinique.

Partie III

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