Radiothérapie guidée par IRM et données radiobiologiques : la base de données ISRAR (Irm Sequences for Radiobiological Adaptative Radiotherapy) (ISRAR)

Le linac IRM Unity est une évolution technologique majeure en radiothérapie associant un accélérateur linéaire à une IRM 1,5T (qualité radiologique). Il permet de cibler plus précisément le volume cible et d'adapter la répartition de la dose quotidienne en fonction des variations de position et de volume de la tumeur, des organes critiques et de la réponse tumorale. Dans de nombreuses études menées en radiologie, l'analyse de séquences IRM spécifiques, notamment en radiomique, vise à caractériser les tumeurs et leur sensibilité au traitement. Les premières données montrent qu'en radiothérapie, il serait possible à terme de caractériser la radiosensibilité des tissus sains et tumoraux. Avec l'IRM linac 1,5T, la réalisation de séquences IRM sélectionnées, à chaque séance, pourrait permettre d'identifier différents niveaux de radiosensibilité au sein de la tumeur. La reproduction quotidienne de ces séquences pourrait permettre de suivre les variations de radiosensibilité au cours du traitement. Les objectifs finaux seraient : 1- adapter les doses de radiothérapie à chaque séance avec une modulation de la dose en fonction du niveau quotidien de radiosensibilité intra-tumorale, 2- développer des outils d'Intelligence Artificielle (IA) permettant une analyse des séquences et la génération de cartes 3D de radiosensibilité intra-tumorale, rapide et adaptée à la réalisation d'une séance de radiothérapie.

Un premier travail réalisé en collaboration avec le laboratoire CREATIS de l'Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL1) a permis de générer des cartes d'oxygénation tissulaire à partir de séquences réalisées sur le linac IRM de l'Unité des Hospices Civils de Lyon (T2* , IVIM, Carto T2 Multi Echo-Gradient). L’hypoxie est connue pour être le premier facteur de résistance des tumeurs à l’irradiation. Un programme de recherche est structuré en collaboration avec l'UCBL1 afin de développer des approches de radiothérapie radiobiologique adaptative, basées sur des cartes 3D de l'hypoxie intra-tumorale et de leur variation au cours du traitement. Plusieurs localisations tumorales ont été sélectionnées en raison de la place prépondérante de l'IRM dans la caractérisation des tumeurs : prostate, col de l'utérus, rein, ORL et glioblastome. L'hypoxie n'est pas le seul facteur de radiorésistance. Les changements dans le microenvironnement pourraient également avoir un impact sur la sensibilité des cellules tumorales. Le programme visera donc également à optimiser les cartographies initialement basées sur l'hypoxie, en identifiant d'autres facteurs pertinents à prendre en compte pour définir la sensibilité intra-tumorale.