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ARRONAX un cyclotron à Nantes pour une recherche à dimension européenne en médecine nucléaire et radiochimie. … pour la Médecine Nucléaire. Utilise des molécules couplées à des atomes radioactifs pour des applications : diagnostiques en imagerie - PowerPoint PPT Presentation
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ARRONAX
un cyclotron à Nantespour une recherche
à dimension européenneen médecine nucléaire
et radiochimie
… pour la Médecine Nucléaire
Utilise des molécules couplées à des atomes radioactifs pour des applications :
– diagnostiques en imagerie– thérapeutiques en radiothérapie dite interne ou
métabolique
tepteptomographiepar émissionde positons
Tomographe TEP + TDMTomographe TEP + TDMFusion des deux modalités.Fusion des deux modalités.
Cancer pulmonaire lésion pyramide basale droite
Nouveau développement enradiothérapie interne :
la radioimmunothérapie (RIT)
• La molécule est un anticorps anti-tumeur
• L’atome radioactif émet un rayonnement toxique dans un rayon de quelques dizaines de micromètres (particules alpha) à un centimètre (électrons)
3 mars 2000 (avant RIT) 5 avril 2000 (Un mois après RIT)
9 mars 2001 (Un an après RIT) 25 septembre 2001 (18 mois après RIT)
Radioimmunothérapie du lymphome
Foie
Ganglionsenvahis
Scintigraphie
8 jours après la première injection
3 mois après la deuxième injection : rémission partielle
Carcinome hépatocellulaire multifocal traité par 131I-lipiodol :
imagerie post thérapeutique
1- Imagerie diagnostique durée de vie trop courte du Fluor 18
Nécessité de nouveaux atomes radioactifs avec des durées de vie plus longues
2- Radiothérapie interne Nécessité de nouveaux atomes radioactifs - plus efficaces et plus faciles à manipuler - plus « toxiques » (émetteurs de particules alpha)
Limites actuelles
70 µm
1000 µm
131I
213Bi
Radioimmunothérapie et
Des besoins nouveauxen Médecine Nucléaire
• Diagnostic et imagerie – des émetteurs de positrons pour développer de nouvelles
méthodes de diagnostic (18F mais aussi 82Rb, 52Fe, 68Ga)– des émetteurs de positrons, congénères des radionucléides
thérapeutiques, pour une meilleure dosimétrie (124I , 64Cu, 86Y, 171/172Lu, 205/206Bi)
• Thérapeutique – émetteurs de particules - de haute énergie : 90Y, 188Re– émetteurs de particules - de moyenne énergie : 67Cu, 177Lu– émetteurs de particules : générateurs 225Ac-213Bi, 211At
• Un paradoxe – Les résultats cliniques sont de plus en plus probants– Il est de plus en plus difficile de se procurer des radionucléides
pour les essais cliniques
Pourquoi un cyclotron ?
• D'abord pour produire des radionucléides pour la recherche – en Médicine Nucléaire– et donc pour la radiochimie
• Ce cyclotron sera également :– une ligne de faisceau alpha pour la recherche (radiolyse,
physique, détecteurs)– un site de production industrielle avec CIS bio
international– un outil pour la formation : Université de Nantes, École
des Mines– un équipement structurant pour la recherche : pôle
médecine et chimie nucléaires nantais dans le Cancéropôle Grand Ouest
Pourquoi à Nantes ?
• Site de convergence– des compétences reconnues internationalement dans le
domaine de la radioimmunothérapie (Département de Recherche en Cancérologie, UMR 601 Inserm, Université de Nantes)
– des compétences "nucléaires" reconnues internationalement avec le laboratoire Subatech (UMR 6457 EMN, IN2P3, Université de Nantes)
– synergie nantaise médecine-physique-chimie démontrée par des travaux collaboratifs sur l'alpha-immunothérapie depuis 1998
Le plan Cancer
• Le Cancéropôle Grand-Ouest– inter-régional : Pays le la Loire, Bretagne, Poitou-Charente,
Centre
• Des réseaux structurés– vectorisation d'agents diagnostiques et thérapeutiques :
Nantes (coordonnateur), Angers, Rennes, Brest, Orléans, Tours
– valorisation des produits de la mer en cancérologie– pharmacogénomique et pharmacogénétique– biothérapies
• Des plates-formes technologiques– tumorothèques, Imagerie fonctionnelle, Essais cliniques
SUBATECH
• Physique et chimie nucléaires• Radiochimie
– chimie des émetteurs alpha : alpha-immunothérapie– effet des rayons alpha : radiolyse alpha, inerte et vivant– production d’isotopes « rares »
• Détecteurs innovants : imagerie– leur caractérisation– vieillissement
• Enseignement– des stages pratiques de pointe– une formation à la radio-mesure
Quel cyclotron ?
• Machine ouverte sur le futur, fonctionnement simple
• Protons (H-) et particules alpha (He++) : pour la radiochimie et pour la production d'astate 211
• Haute énergie (70 MeV) : pour la production de radionucléides d'intérêt médical (cuivre 67, fer 52)
• Intensité 350 µA, pour une capacité de production suffisante, 30 µA alpha pour la radiochimie
• Deux sorties : recherche (protons et alpha) et industrie (30 MeV protons)
Études préalables
• Le cyclotron est réalisable• L'investissement est chiffré
à 30 millions d'euros• Le fonctionnement est
estimé à 1,4 millions d'euros par an
• Un site a été proposé et expertisé
• Des industriels souhaitent s'engager dans des contrats long terme de location de temps machine
• Décision prise : constructeur IBA
70 MeV
Un investissement structurant
• Localement – collaboration Inserm U 601 et Subatech– fédération Inter Hospitalière de Médecine Nucléaire : CHU de
Nantes, Centre René Gauducheau– formation : Université, École des Mines
• Régionalement– réseau Vectorisation du Cancéropôle Grand Ouest : Nantes,
Rennes, Angers, Brest, Tours, Orléans
• Au niveau national – GDR CNRS 2352 "Immunociblage des tumeurs", Club Français
des Radiopharmaceutiques, Groupe Français de Quantification en Médecine Nucléaire …
– GDR CNRS "PACE, GEDEPEON …" sur l’aval du cycle nucléaire
Une dimension Européenne
• Des collaborations établies – ITU de Karlsruhe (5e PCRDT), Task Groups EANM de
Thérapie et de Dosimétrie, …
• Le 6e PCRDT– Participation à EMIL (REX) et RISC-RAD (PI)– … à ACTINET (REX)
• Un conseil scientifique impliquant l'EANM – Présidé par Franz Corstens, président de l'EANM
• Distribution des radionucléides par un industriel
Une dimension internationale
Partenariat avec le Brookhaven National Laboratory (Suresh C. Srivastava)
– leur projet : un cyclotron H-, 70 MeV, 1,2 mA avec un faisceau alpha pour la production d'astate-211
– investissement prévu : 35 M$
Coût de fonctionnementen régime permanent (hors salaires)
Partenaires Montant de la contribution
Université de Nantes (PPF) 50 000 €
CRLCC 50 000 €
INSERM 150 000 €
CNRS 150 000 €
École des Mines de Nantes 50 000 €
CIS bio international 500 000 €
Ressources propres(autres contrats industriels)
50 000 €
Total 1 000 000 €
Personnel I.T.A
Organismes Nombre de postes
CNRS 3
INSERM 3
Université de Nantes 1
École des Mines de Nantes 1
CRLCC 1
CIS bio international 3
Total 12
Les projets identifiés
• L'alpha-immunothérapie et l'astate-211, en cours, collaboration Subatech, CERI, Cancéropôle, ITU
• La radioimmunothérapie et le cuivre-67 (et 64), démarrage 2004, collaboration LSO, Inserm U 601
• Les nouveaux traceurs fluorés et la FLT, en cours, collaboration Cancéropôle, CIS bio international, EMIL
• Les nouveaux isotopes pour l'imagerie TEP, en cours, collaboration Subatech, Inserm U 601
• La dosimétrie TEP, iode-124 et l'yttrium-86, Inserm U 601, EMIL
• Le métabolisme du fer et le fer-52, Inserm U 522
École des Mines de NantesIN2P3/CNRSUniversité de Nantes
Nouveaux radionucléides pour la TEP
• Barbet J. - DR CNRS• Chatal J.-F. - PU-PH CHU Nantes• Ferrer L. - physicien CRLCC
Centre Gauducheau
• Guertin A. – CR CNRS• Eudes P. - Professeur, Université
de Nantes• Fallot M. - Maître de Conférence,
Université de Nantes • Fatahi M. - Maître assistant EMN• Haddad F. - Maître de
Conférence, Université de Nantes
Unité INSERM
CHU de Nantes
La procédure
• 534 émetteurs + (1 < Z < 100),
• 91 émetteurs avec 3 h < T1/2 < 150 h
• 25 éléments avec un rapport de branchement + > 10%
• En ajoutant à ces critères– une section efficace de production > 100 mb– une énergie maximum de la raie prépondérante en bêta < 2 MeV – un noyau fils stable
12 éléments dont 6 avec T1/2 > 10 h