Le modèle linéaire-quadratique et ses applications à la radiothérapie

Le modèle linéaire-quadratique, basé sur un concept biologique, a acquis une certaine popularité ces dernières années, principalement en raison de son rapprochement avec les observations cliniques. Son usage est recommandé pour les équivalences de dose en radiothérapie dans le cas de changement de fractionnement. Dans cette synthèse, nous indiquons les diverses utilisations de ce modèle en radiothérapie quotidienne. Initialement prévu pour les réactions tardives, il s'est enrichi par la suite en incorporant d'autres facteurs comme l’étalement, l’intervalle entre les séances et le débit de dose. Ces améliorations l’ont rendu utile pour les équivalences concernant les réactions précoces et pour le contrôle tumoral, en cas de modification du schéma standard en radiothérapie externe, ainsi qu’en curiethérapie. Il est souligné qu’il n’existe pas, en règle générale, d’équivalence unique pour tous les effets en cas de changement de fractionnement. Son usage doit être limité de préférence aux essais thérapeutiques, ou lorsque certaines circonstances entraînent une déviation du protocole établi. Malgré la supériorité de ce modèle par rapport aux modèles précédents, il comporte des limites d’utilisation, notamment sa validité pour une gamme limitée de doses par séance. Comme tout modèle, il s'appuie sur des valeurs constantes, nécessitant une validation rigoureuse. Les hétérogénéités interindividuelle et intratumorale constituent d'autres facteurs limitants, qui appellent l'élaboration de tests individuels fiables

Radiosensibilité in vitro des cellules tumorales humaines aux particules lourdes chargées

Bien que la réponse des cellules tumorales humaines à des irradiations de faible transfert d'énergie linéique (TEL) soit bien documentée, il existe peu de données dans la littérature concernant la réponse de ces lignées après irradiation par des particules de TEL élevé. Nous avons exposé trois lignées tumorales humaines: CAL 1 (mélanome), CAL 51 (cancer du sein) et CHP 100 (neuroblastome) à des particules de Ne 11 MeV (400 KeV/µm), Ar 14 MeV (900 KeV/µm), Ar 7 MeV (1500 KeV/µm), Kr 13 MeV (4000 KeV/µm) et Au 11 MeV (9000 KeV/µm), produits par l'accélérateur Unilac de GSI, Darmstadt. Des courbes de survie ont été produites par la méthode des colonies in vitro et la réponse comparée à celle après irradiation au Cobalt. Au fur et à mesure que le TEL augmente, la composante quadratique (P) s'estompe, indiquant une prépondérance de l'atteinte létale d'emblée. A des TEL très élevés, nous constatons une cassure de la courbe de survie, suggérant soit l'existence de sous-populations de radiosensibilités différentes, soit une hétérogénéité dans la distribution de la dose. Dans la gamme de TEL étudiée, l'efficacité des particules diminue avec l'augmentation du TEL. L’efficacité biologique relative (EBR) des particules de Ne et d'Ar est d'autant plus grande que la pente initiale (α) est faible après irradiation au Co et que la composante p est forte. La pente initiale de la courbe de survie augmente avec la surface du noyau exposé aux particules, et ce pour des valeurs de TEL n'excédant pas 1000 KeV/pm environ. Enfin, quelque soit la lignée et la particule, il existe une relation inverse entre l'EBR et la dose