La radiothérapie FLASH fait sensation au salon ESTRO

Le congrès ESTRO 2023 a vu les exposants présenter une gamme de systèmes de radiothérapie FLASH par faisceau d'électrons

La radiothérapie FLASH, dans laquelle le rayonnement est délivré à des débits de dose ultra-élevés (40 Gy/s ou plus), promet d'épargner les tissus sains tout en tuant efficacement les cellules cancéreuses. Cet effet dit FLASH a été largement démontré dans des études précliniques au cours des dernières années, le premier traitement de patient ayant eu lieu en 2019 et les résultats d'un premier essai sur l'homme rapporté l'année dernière.

Lors du récent congrès ESTRO 2023 à Vienne, FLASH figurait en bonne place parmi les présentations scientifiques. Et la technique avait également un impact sur le salon. « Chez ESTRO, nous avons remarqué que l'intérêt pour FLASH est vraiment élevé », a déclaré Valeria Preda du spécialiste italien de la radiothérapie SIT. "90 % des personnes qui nous ont rendu visite sont plus intéressées par FLASH."

Le SIT présentait son système ElectronFlash, un accélérateur de recherche dédié à la radiothérapie FLASH. Preda a noté que le premier système a été installé à l'Institut Curie en France (le site sur lequel Vincent Favaudon a signalé pour la première fois l'effet FLASH en 2014), avec d'autres systèmes installés à l'Université d'Anvers, à l'Université de Pise et bientôt aussi à Madrid (où les premiers patients seront traités par ElectronFlash dans le cadre d'un essai clinique).

Conçu pour les études précliniques sur les cellules, les organoïdes et les petits animaux, l'ElectronFlash se décline en trois versions, avec des gammes d'énergie de 5–7, 7–9 et 10–12 MeV, et un débit de dose ajustable entre 0,005 et 10 000 Gy/s . Le système permet de modifier la dose par impulsion, la largeur d'impulsion et la fréquence de répétition des impulsions, et peut être installé dans n'importe quel bunker de radiothérapie standard.

Parallèlement à son offre préclinique, SIT développe également un dispositif clinique – le LIAC FLASH – conçu à la fois pour des applications cliniques et de recherche. Preda a expliqué que le système LIAC de SIT a été développé à l'origine pour la radiothérapie électronique peropératoire (IOeRT), dans laquelle le rayonnement est délivré lors d'une opération d'excision de tumeur à l'aide d'un faisceau d'électrons.

IOeRT fonctionne en délivrant une dose unique d'irradiation, ou en tant que coup de pouce pour réduire le nombre de fractions, à une tumeur ou à un lit tumoral exposé chirurgicalement, tandis que les tissus normaux sont protégés par rétraction ou à l'aide d'un bouclier inséré temporaire. Le flux de travail FLASH sera similaire à IOeRT avec un nouveau dispositif développé, a expliqué David White de SIT/Vertec Scientific, mais beaucoup plus rapide, avec des temps d'irradiation réduits de quelques minutes à quelques millisecondes.

L'équipe travaille actuellement sur la certification CE du LIAC FLASH, qui offrira à la fois des débits de dose conventionnels IOeRT et FLASH, et le lancement sur le marché est prévu pour le premier semestre 2025. Le nouveau système traitera toutes les indications IOeRT actuellement incluses dans ESTRO, Directives ASTRO et NCCN. "Je vois la technologie FLASH comme le prochain grand pas en avant pour IOeRT", a déclaré White à Physics World.

THERYQ, une spin-off du fabricant français PMB-ALCEN, a également exposé ses dernières offres de technologie FLASH. PMB a développé l'accélérateur linéaire d'électrons Oriatron, utilisé pour les premières études FLASH et utilisé au Centre Hospitalier Universitaire Lausanne (CHUV) pour le premier traitement FLASH d'un patient.

Fort de cette expertise, THERYQ a développé FLASHKNiFE, un système de traitement mobile qui combine un linac à électrons à ultra haut débit de dose (jusqu'à 350 Gy/s) avec un robot interactif. Le système délivre des faisceaux d'électrons avec des énergies de 6 à 10 MeV, et peut traiter jusqu'à 3 cm de profondeur. La société a sorti le premier prototype de machine en 2021 et va bientôt démarrer des essais cliniques dans quatre centres européens, dont le CHUV.

L'essai initial est conçu pour démontrer la sécurité du système lorsqu'il est utilisé dans les traitements par faisceau externe du cancer de la peau, avec une certification CE prévue pour 2025. Un deuxième essai l'année prochaine étudiera l'utilisation du FLASHKNiFE pour la radiothérapie peropératoire de la tête. tumeurs du cou et des viscères.

Parallèlement, THERYQ développe un deuxième système, FLASHDEEP, qui pourra traiter les tumeurs solides n'importe où dans le corps. "Nous travaillons maintenant en collaboration avec le CHUV et le CERN pour développer un système FLASH capable de cibler n'importe quelle tumeur à n'importe quelle profondeur", a expliqué le PDG de la société, Ludovic Le Meunier..

L'accélérateur FLASHDEEP est basé sur la technologie du collisionneur linéaire compact (CLIC) développée par le CERN, qui génère des faisceaux d'électrons à très haute énergie (VHEE) avec des énergies de 100 à 200 MeV et permet le traitement de tumeurs jusqu'à 20 cm de profondeur. Les faisceaux VHEE sont répartis en trois lignes de lumière, qui convergent vers l'isocentre du patient pour fournir un traitement conforme.

Le système délivrera des doses de 2 à 30 Gy et utilisera un contrôle d'impulsion à impulsion en temps réel pour permettre des temps de traitement inférieurs à 100 ms. Étant donné que le système n'impliquera pas de portique, THERYQ a l'intention d'utiliser un système de positionnement vertical du patient (de Leo Cancer Care) pour les traitements.

Le système est en cours de développement au CHUV, avec une installation complète prévue mi-2025. Après cela, l'entreprise espère installer une deuxième machine à l'Institut Gustave Roussy à Paris, suivie en 2027 d'un système à l'IUCT, l'Institut universitaire du cancer de Toulouse, et d'un autre sur un site américain. "Si nous faisons ce que nous disons que nous allons faire, je pense qu'il y aura un grand changement", a déclaré Le Meunier à Physics World.

Ailleurs sur le salon ESTRO, le spécialiste américain de la thérapie électronique IntraOp a présenté l'application de son accélérateur linéaire à faisceaux d'électrons Mobetron pour les études précliniques et expérimentales de radiothérapie FLASH. La société souligne que Mobetron est le premier à fournir une thérapie électronique à ultra haut débit de dose pour la recherche FLASH en utilisant une plate-forme de radiothérapie clinique établie, et le premier à être utilisé dans des essais cliniques humains de radiothérapie FLASH avec des électrons, avec deux protocoles cliniques (IMPulse et LANCE ) déjà approuvé.

L'IntraOp Mobetron est une machine mobile et auto-protégée conçue pour administrer la radiothérapie peropératoire (IORT) aux patients cancéreux pendant la chirurgie. Désormais utilisé en clinique dans des dizaines de centres anticancéreux, de cliniques et d'hôpitaux universitaires à travers le monde, le système délivre des énergies de faisceau de 6, 9 et 12 MeV pour traiter à des profondeurs allant jusqu'à 4 cm.

Philip von Voigts-Rhetz, spécialiste des applications cliniques chez IntraOp, a expliqué que pour passer à l'irradiation FLASH, la société a utilisé la même plate-forme clinique mais a modifié les principaux paramètres du faisceau.

"Il a fallu un certain temps pour ajuster les paramètres clés et obtenir un faisceau stable et reproductible, avec de grandes tailles de champ pouvant être utilisées pour l'irradiation des patients", a-t-il déclaré. "Puis, il y a trois ans, nous avons livré le premier système FLASH et nous avons maintenant 10 installations dans les principaux centres de cancérologie et universités du monde entier."

Un obstacle majeur à l'utilisation de la radiothérapie FLASH est la difficulté d'effectuer une dosimétrie précise à des débits de dose ultra-élevés, où les chambres à ions conventionnelles présentent des effets de perturbation et de saturation du faisceau. Pour surmonter cela, le Mobetron intègre deux transformateurs de courant de faisceau (BCT) pour fournir une surveillance en temps réel de la sortie et de l'énergie des faisceaux d'électrons pulsés FLASH.

L'innovation en radiothérapie exposée à l'ESTRO

Une étude réalisée au MD Anderson Cancer Center a démontré que les BCT peuvent surveiller avec précision les faisceaux FLASH, quantifier les performances de l'accélérateur et capturer les paramètres physiques essentiels du faisceau impulsion par impulsion. À l'avenir, IntraOp propose que les BCT puissent également être utilisés pour le contrôle actif des faisceaux d'électrons FLASH.

Von Voigts-Rhetz a noté que le Mobetron modifié peut fonctionner à la fois aux débits de dose conventionnels et ultra-élevés. "Un système peut être utilisé pour l'IORT clinique dans la journée pour les traitements des patients, puis se transformer en un système FLASH pour la recherche, assurant le chemin le plus rapide vers la mise en œuvre clinique de la radiothérapie FLASH", a-t-il déclaré à Physics World.