Radiothérapie: de nombreux dommages secondaires dus à l'irradiation de l'ADN

Publié par Redbran le 10/12/2021 à 13:00
Source: CEA

(c) Mark Kostich
Des chercheurs du CEA-Iramis (Cimap) et leurs partenaires précisent la nature des effets directs du rayonnement en radiothérapie. Au lieu d'un dommage "primaire" unique, ils observent avec surprise de nombreux dommages secondaires localisés, dus à l'irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou...) de l'ADN.

La radiothérapie (La radiothérapie est une méthode de traitement locorégional des cancers, utilisant...) endommage l'ADN des cellules par:
- des effets physiques extrêmement rapides, directement liés aux rayonnements ionisants,
- des effets physico-chimiques plus lents, liés à l'irradiation des molécules d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) qui s'accompagne de la formation de radicaux libres, hautement réactifs.

Les effets "directs" des rayonnements seraient responsables de la moitié des dommages les plus sévères (cassures double brin et simple brin), pouvant conduire à la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si...) de la cellule tumorale. D'autres altérations de l'ADN (pontages, lésions des bases, etc.) empêchent la cellule de se diviser, causant sa mort en différé. Les cellules tumorales qui se divisent davantage que les cellules saines sont, pour cette raison, davantage radiosensibles.

Afin de mieux identifier les mécanismes directs d'endommagement de l'ADN, des chercheurs du Cimap ont étudié l'irradiation par rayons X et ions carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...) (~ 1 MeV) de brins d'ADN isolés. Comme l'ADN est généralement chargé négativement dans les systèmes biologiques, ils ont travaillé sur des brins d'ADN "déprotonés", chargés deux fois négativement, en phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et...) gazeuse et en l'absence d'eau.

Après avoir identifié les produits ioniques par spectrométrie de masse (La spectrométrie de masse (mass spectrometry ou MS) est une technique physique d'analyse...), ils ont constaté avec surprise que le processus dominant est l'émission secondaire de plusieurs électrons de basse énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est...), et non pas celle d'un unique électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge...) de haute énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) (photo-ionisation simple). Des expériences complémentaires d'irradiation par laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique)...) à impulsion femtoseconde confirment que les fragments proviennent bien de l'éjection de plusieurs électrons de valence de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) d'ADN.

Ces électrons de basse énergie ont une faible profondeur de pénétration et peuvent à leur tour irradier l'ADN adjacent en causant de nouvelles cassures simple et double brins dans leur proche environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...). Les dommages secondaires sont ainsi plus nombreux et plus localisés qu'on ne le pensait.

Ces travaux du Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) sur les ions, les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) et la photonique (Caen) ont été réalisés en collaboration avec les Universités de Groningen (Pays-Bas) et Potsdam (Allemagne).

Pour en savoir plus.

Références:
Multiple valence electron detachment following Auger decay of inner-shell vacancies in gas-phase DNA, Chem. Sci.
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.137 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique