L’équipe PRISME est formée de physiciens, biochimistes, biologistes et radiothérapeutes. Nous sommes spécialisés dans des recherches pluridisciplinaires visant à développer, optimiser et contrôler les radiothérapies innovantes, qu’il s’agisse de l’hadronthérapie ou de thérapies faisant usage d’éléments radioactifs émetteurs d’ions ou de nanoparticules. Ces radiothérapies ont pour objectif d’améliorer le traitement de certain cancer en augmentant l’effet des radiations ionisantes dans la tumeur tout en minimisant leurs effets néfastes sur les tissus sains.

Notre approche multidisciplinaire vise à quantifier, comprendre et prédire l’effet des rayonnements ionisants sur le vivant depuis des processus induits à des temps extrêmement courts (attoseconde) à de petites échelles (noyau atomique) jusqu’aux conséquences à long terme (années) à l’échelle du patient.
Nous concevons et réalisons donc des expériences d’irradiation sur des cibles allant de la molécule ou la cellule aux petits animaux, en passant par des prélèvements issus de patients (tumeur, sang). Ces expériences nourrissent une partie importante de nos activité qui consiste à modéliser les effets des rayonnements sur le vivant.

Une des techniques innovantes de radiothérapie est l’hadronthérapie, constitue à envoyer
un faisceau d’ions sur les tumeurs pour les détruire. Nous travaillons, notamment à l’aide de simulations, de traitement des données et de prédictions, à améliorer ces systèmes en ayant un contrôle en ligne sur l’irradiation grâce à des détecteurs dédiés. Ces outils ont également des applications en imagerie.

Les activités se décomposent en trois axes de recherche:

L’axe 1 vise à développer des simulations et des détecteurs pour contrôler l’irradiation du patient en détectant les particules émises lors d’un traitement par hadronthérapie. Ces développements offrent également des perspectives d’application dans le domaine de l’imagerie de diagnostic.

L’axe 2 ce concentre sur le développement des modèles et des simulations multi-échelles pour décrire et prédire les processus physiques, chimiques et biologiques induits par irradiation. Il élabore également des moyens d’irradiation et de contrôle dosimétrique pour la mesure des effets radiobiologiques.

L’axe 3 quantifie par l’expérience les effets induits par les irradiations avec des systèmes moléculaires, cellulaires, multicellulaires, in-vitro ou in-vivo. Il s’intéresse aux spécificités des radiothérapies innovantes et à la personnalisation des soins.

Publications HAL


2021

Journal articles

Jean-Baptiste Guy, Sophie Espenel, Safa Louati, Arnaud Gauthier, Max-Adrien Garcia, et al.. Combining radiation to EGFR and Bcl-2 blockade: a new approach to target cancer stem cells in head and neck squamous cell carcinoma. Journal of Cancer Research and Clinical Oncology, Springer Verlag, 2021, 147 (7), pp.1905-1916. ⟨10.1007/s00432-021-03593-8⟩. ⟨hal-03258241⟩

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M.-L. Gallin-Martel, S. Curtoni, S. Marcatili, L. Abbassi, A. Bes, et al.. X-ray beam induced current analysis of CVD diamond detectors in the perspective of a beam tagging hodoscope development for hadrontherapy on-line monitoring. Diamond and Related Materials, Elsevier, 2021, 112, pp.108236. ⟨10.1016/j.diamond.2020.108236⟩. ⟨hal-03150914⟩

Jacques-Olivier Bay, Thierry Andre, Carole Bouleuc, Virginie Gandemer, Nicolas Magne, et al.. Que retenir de l’année 2020 ?. Bull.Cancer, 2021, 108 (1), pp.55-66. ⟨10.1016/j.bulcan.2020.12.002⟩. ⟨hal-03164435⟩

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D. Sarrut, A. Etxebeste, N. Krah, Jm. Létang. Modeling complex particles phase space with GAN for Monte Carlo SPECT simulations: a proof of concept. Phys.Med.Biol., 2021, 66 (5), pp.055014. ⟨10.1088/1361-6560/abde9a⟩. ⟨hal-03150535⟩

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Anthime Flaus, Stéphane Nevesny, Jean-Baptiste Guy, Sandrine Sotton, Nicolas Magné, et al.. Positron emission tomography for radiotherapy planning in head and neck cancer: What impact?. Nucl.Med.Com., 2021, 42 (3), pp.234-243. ⟨10.1097/mnm.0000000000001329⟩. ⟨hal-03235662⟩

Preprints, Working Papers, ...

Sébastien Curtoni, Marie-Laure Gallin-Martel, Latifa Abbassi, Alexandre Bes, Germain Bosson, et al.. Performance of CVD diamond detectors for single ion beam-tagging applications in hadrontherapy monitoring. 2021. ⟨hal-03227464⟩ https://arxiv.org/pdf/2105.05053

2020

Journal articles

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Nils Krah, Catherine Therese Quiñones, Jean-Michel Létang, Simon Rit. Scattering proton CT. Physics in Medicine and Biology, IOP Publishing, 2020, 65 (22), pp.225015. ⟨10.1088/1361-6560/abbd18⟩. ⟨hal-02959263⟩

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Riad Ladjohounlou, Safa Louati, Alexandra Lauret, Arnaud Gauthier, Dominique Ardail, et al.. Ceramide-Enriched Membrane Domains Contribute to Targeted and Nontargeted Effects of Radiation through Modulation of PI3K/AKT Signaling in HNSCC Cells. International Journal of Molecular Sciences, MDPI, 2020, 21 (19), pp.7200. ⟨10.3390/ijms21197200⟩. ⟨hal-03001763⟩

Floriane Poignant, Hela Charfi, Chen-Hui Chan, Elise Dumont, David Loffreda, et al.. Monte Carlo simulation of free radical production under keV photon irradiation of gold nanoparticle aqueous solution. Part I: Global primary chemical boost. Radiation Physics and Chemistry, Elsevier, 2020, 172, pp.108790. ⟨10.1016/j.radphyschem.2020.108790⟩. ⟨hal-02498384⟩

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Hamid Ladjal, Matthieu Giroux, Michael Beuve, Philippe Giraud, Behzad Shariat. Patient-specific physiological model of the respiratory system based on inverse finite element analysis: a comparative study. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Taylor & Francis, 2020, Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 22 (sup1), pp.S45-S47. ⟨10.1080/10255842.2020.1713473⟩. ⟨hal-02466130⟩

Feriel Khellaf, Nils Krah, Jean Michel Létang, Simon Rit. 2D directional ramp filter. Physics in Medicine and Biology, IOP Publishing, 2020, 65 (8), pp.08NT01. ⟨10.1088/1361-6560/ab7875⟩. ⟨hal-02486620⟩

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S. Simonet, C. Rodriguez-Lafrasse, D. Béal, S. Gerbaud, C. Malesys, et al.. Gadolinium-Based Nanoparticles Can Overcome the Radioresistance of Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Through the Induction of Autophagy. Journal of Biomedical Nanotechnology, American Scientific Publishers, 2020, 16 (1), pp.111-124. ⟨10.1166/jbn.2020.2871⟩. ⟨hal-02476855⟩

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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02452613/file/PIIS1120179719305320.pdf