Soutenance publique de thèse de doctorat en sciences physiques - Lucas Schoenauen
Development and characterisation of a UHDR irradiation station on ALTAÏS: C. elegans as a new potent model for FLASH investigation
Development and characterisation of a UHDR irradiation station on ALTAÏS: C. elegans as a new potent model for FLASH investigation
La radiothérapie constitue aujourd’hui l’un des traitements les plus utilisés contre le cancer. Chaque année, des millions de patients bénéficient d’irradiations visant à détruire les cellules tumorales. Malgré les progrès technologiques réalisés au cours des dernières décennies, le principal défi reste de limiter les dommages causés aux tissus sains situés à proximité de la tumeur. Depuis quelques années, une approche innovante appelée radiothérapie FLASH suscite un intérêt croissant. Cette technique consiste à délivrer la dose de rayonnement en une fraction de seconde, à des débits de dose extrêmement élevés. De nombreuses études suggèrent qu’elle pourrait réduire les effets secondaires tout en conservant l’efficacité du traitement contre la tumeur. Cependant, les mécanismes biologiques à l’origine de cet effet demeurent encore largement méconnus.
Cette thèse s’est attachée à relever deux défis majeurs. Le premier a consisté à développer et caractériser une plateforme expérimentale capable de produire de telles irradiations à ultra-haut débit de dose sur l’accélérateur ALTAÏS de l’Université de Namur. Ce travail a impliqué la conception de dispositifs d’irradiation, la validation dosimétrique des faisceaux et l’établissement de protocoles garantissant des conditions expérimentales fiables et reproductibles. Le second objectif a été d’introduire un nouvel organisme modèle pour l’étude de l’effet FLASH : le ver microscopique Caenorhabditis elegans (C. elegans). Facile à élever, peu coûteux, rapide à étudier et partageant de nombreux mécanismes biologiques avec les organismes plus complexes, ce modèle offre une alternative complémentaire aux modèles animaux traditionnellement utilisés.
Cette thèse a permis de démontrer que C. elegans constitue un modèle pertinent pour l’étude des réponses biologiques aux irradiations à ultra-haut débit de dose. L’analyse des effets de l’irradiation sur son développement et son système nerveux, dans différentes conditions expérimentales, a permis de mettre en évidence son potentiel pour l’étude des mécanismes associés à l’effet FLASH. Les résultats obtenus montrent que ce modèle offre une approche rapide, accessible et complémentaire aux modèles animaux conventionnels. Plus largement, ces travaux contribuent à une meilleure compréhension de la radiothérapie FLASH et fournissent de nouveaux outils expérimentaux pour explorer les mécanismes biologiques sous-jacent. À terme, ces avancées pourraient participer au développement de traitements de radiothérapie plus sûrs, limitant les effets secondaires et améliorant la qualité de vie des patients.