Diagnostiquer et soigner les maladies avec des radionucléides

La médecine nucléaire joue un rôle de plus en plus important dans le développement de thérapies personnalisées. Cette discipline a tout d’abord permis de mettre au point des systèmes d’imagerie particulièrement précis, souvent complémentaires de technologies plus classiques telles que le scanner ou l’IRM.

Ce système consiste à associer des éléments radioactifs à des molécules biologiques. Ces éléments agissent comme des biomarqueurs, en se greffant aux cellules malades des patients. Le thérapeute détecte ensuite ces cellules grâce à différents dispositifs d’imagerie, comme la tomographie à émission de positons (TEP) en utilisant le plus souvent du fluorodeoxyglucose. « Le fluorodeoxyglucose permet de repérer les tumeurs, car les cellules cancéreuses consomment beaucoup de glucose », précise Michel Chérel, coordinateur de l’équipe de médecine nucléaire du Centre de recherche en cancérologie immunologie intégrée Nantes-Angers (Inserm/CNRS) de l’Université de Nantes.

La révolution de la médecine nucléaire s’accompagne d’une seconde innovation : la radiothérapie vectorisée. Une fois les cellules malades identifiées, le médecin peut s’y attaquer en utilisant de nouveaux radionucléides. Il en existe deux types : les radionucléides produisant des émissions bêta ou des particules alpha, plus puissantes, mais plus dangereuses. Les médecins « greffent » ensuite ces radioéléments sur un vecteur, à l’image d’un anticorps ou d’un peptide. « Le vecteur est spécialisé pour reconnaître certains cancers », explique Michel Chérel. Le radioélément entre alors en contact avec la tumeur, et détruit l’ADN des cellules ainsi que des protéines dangereuses, grâce à son rayonnement ionisant.

Le laboratoire de Michel Chérel effectue actuellement des recherches sur l’identification de nouveaux vecteurs, comme les anticorps monoclonaux, et de nouveaux radioéléments, notamment alpha. « Il en existe, pour l’instant, trois ou quatre utilisés dans le monde », poursuit le chercheur. Pour mener ces projets, le chercheur a adopté une approche pluridisciplinaire, en associant des compétences en physique et en mathématiques. Par exemple, il s’est rapproché du Labex Iron (Innovative Radiopharmaceuticals in Oncology and Neurology). Elle peut aussi s’appuyer sur un équipement hors du commun, le cyclotron Arronax, installé à Saint-Herblain (Loire-Atlantique), pour l’aider à produire des radionucléides innovants.

Proche des équipes du CHU et du Centre anticancéreux de Nantes pour mener des projets de recherche translationnelle, Michel Chérel attire désormais des entreprises innovantes souhaitant se positionner sur ce nouveau marché de la médecine nucléaire. C’est le cas de l’entreprise australienne Telix Pharmaceuticals, spécialiste de la création de vecteurs thérapeutiques : elle a collaboré avec le département pour identifier et utiliser un nouvel isotope, l’astate 211. L’objectif des deux acteurs consiste à développer de nouvelles solutions thérapeutiques. « Nous travaillons, en particulier, sur le myélome multiple, mais aussi sur d’autres cancers », signale Michel Chérel. Le procédé est testé sur des modèles de souris, avec des résultats très encourageants.

Aujourd’hui, l’équipe de recherche souhaite donner davantage de visibilité à l’expertise du département, s’appuyant sur des équipements uniques, et attirer de nouveaux partenaires. L’équipe a notamment créé une structure d’imagerie du petit-animal, car elle est dotée d’une TEP-IRM et d’un TEP-Scan, qui peuvent être mis à disposition dans le cadre de collaborations en imagerie médicale.