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LIGHT : un accélérateur pour lutter contre le cancer

Au Royaume-Uni, un nouvel accélérateur de protons dédié au traitement du cancer, reposant sur une technologie du CERN, s'apprête à recevoir ses premiers patients

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LIGHT accelerator
Modèle de l'accélérateur LIGHT (Image: AVO)

À ce jour, plus de 300 000 personnes atteintes d'un cancer ont été traitées par irradiation à l'aide de faisceaux de hadrons. Le CERN a contribué à cette méthode en introduisant dans le monde médical, il y a près de 30 ans, la thérapie par ions carbone pour soigner les tumeurs radiorésistantes. Avec la multiplication des collaborations et des projets ces dernières décennies, de nouvelles méthodes ont vu le jour visant à améliorer et à démocratiser ce type de traitement. Parmi ces méthodes, les faisceaux de protons issus d'accélérateurs circulaires s'avèrent une thérapie particulièrement efficace : les protons peuvent détruire les tumeurs sans affecter les tissus sains qui les entourent, à des taux plus élevés que les thérapies traditionnelles par électrons ou par photons. Malheureusement, les centres actuels de protonthérapie et d'ionothérapie ont besoin d'espace ainsi que d'accélérateurs et de systèmes de guidage très pointus.

« Advanced Oncotherapy » (AVO), une entreprise londonienne qui a développé et commercialise le savoir-faire du CERN en matière d'accélérateurs de particules médicaux, a pour ambition de changer la donne. L'accélérateur linéaire hautement modulable LIGHT (« Linac Image-Guided Hadron Technology »), élaboré par ADAM, la filiale d'AVO basée à Genève, utilise un faisceau permettant que des débits de dose très élevée soient administrés aux tumeurs profondément ancrées. Il est basé sur la technologie RFQ du CERN et constitue un excellent exemple de transfert de connaissances du CERN vers des applications sociétales, soutenu par le groupe KT du CERN. Le 26 septembre, au laboratoire Daresbury (Royaume-Uni), l’accélérateur LIGHT a atteint l'énergie maximale de traitement de 230 MeV. Il s’apprête maintenant à soigner ses premiers patients, en collaboration avec l'hôpital universitaire de Birmingham (UHB).

LIGHT est le premier accélérateur au monde à utiliser des protons pour traiter un cancer. Ses trois modules sont composés d’éléments élaborés par le CERN, l'ENEA et la Fondation TERA pour un accélérateur à la fois abordable et compact, condition importante pour le secteur médical. Parmi les composants principaux figurent le quadripôle radiofréquence (conçu par le CERN), auquel l’accélérateur LIGHT doit sa taille compacte, ainsi que dix modules radiofréquences composés de cavités accélératrices à couplage latéral (d'après une idée de la Fondation TERA).

Chaque module est contrôlé pour faire varier l'énergie du faisceau 200 fois par seconde, en fonction de la profondeur des cellules cancéreuses. L’accélérateur linéaire est conçu de telle sorte qu’il réduit les pertes de faisceaux et le rayonnement diffusé, ainsi que le volume de matériaux de blindage nécessaire. Grâce à cette réalisation novatrice, l’accélérateur produit un faisceau extrêmement focalisé de 70 à 230 MeV et cible les tumeurs en trois dimensions. Pour ce faire, il varie la profondeur à laquelle la dose de rayonnement est administrée à une vitesse bien supérieure à celle permise par les accélérateurs circulaires actuels.

Quatre ans après que le premier prototype long de 16 mètres a été construit et testé au point 2 du LHC, ce nouvel accélérateur linéaire pour l’oncologie traitera ses premiers patients à Daresbury au deuxième semestre 2023. Bien entendu, ce n’est que le début. AVO espère que leur nouvel accélérateur long de 25 mètres rebattra les cartes à long terme en ce qui concerne le traitement contre le cancer, en permettant l'élaboration de nouvelles méthodes d'administration de doses reposant sur une variation plus rapide de l'énergie et un faisceau plus focalisé.