Contexte et positionnement
ATOMIC est une nouvelle équipe de l'Institut Curie, rattachée à l'unité IRIS dirigée par Irène Buvat (Orsay, rattachement UVSQ / Université Paris-Saclay). Elle prolonge le thème « Radiothérapies innovantes » développé en 2020-2023 et réunit médecins, physiciens médicaux et chercheurs du Centre de Recherche et de l'Ensemble Hospitalier. L'équipe s'appuie sur un plateau de radiothérapie expérimentale (irradiateurs précliniques SAARP, électrons FLASH à ultra-haut débit de dose, protons) et sur un accès à des irradiateurs cliniques de rupture : FLASH protons, mini-faisceaux de protons et radiothérapie adaptative guidée par IRM (IRM-Linac). La radiothérapie FLASH a été découverte à l'Institut Curie en 2014 ; l'équipe a obtenu un financement ANR France 2030 de 34,9 M€ pour construire un prototype d'irradiation par électrons de très haute énergie (VHEE), et participe aux consortiums internationaux (Momentum pour l'IRM-Linac, groupe ESTRO sur la réirradiation).
Mission
Le projet s'inscrit dans une stratégie de médecine de précision guidée par des biomarqueurs d'imagerie (équipes ICE et RADIOME) et tissulaires (équipes IMPACT et ATOMIC), afin de personnaliser les doses et les volumes d'irradiation et d'améliorer la balance bénéfices/risques de la radiothérapie. Les techniques de rupture protégeant les tissus sains (FLASH, mini-faisceaux) imposent de mieux comprendre leurs effets biologiques sur les tumeurs et les tissus sains, de les caractériser en imagerie et d'identifier des biomarqueurs prédictifs de réponse.
Les trois axes stratégiques
Axe 1. Prédire la radiosensibilité des tissus tumoraux et sains en imagerie — Déterminer, en lien avec l'équipe ICE, des signatures radiomiques (sur une imagerie avant traitement ou en delta-radiomic avant/après) pour prédire le contrôle local, les modes de rechute (in/out field, local ou métastatique) et les toxicités des tissus sains (ex. radionécrose cérébrale).
Axe 2. Préserver les tissus sains et leurs fonctions — Exploiter de nouveaux traceurs (ex. TEP FAPI) pour mieux distinguer le volume tumoral métabolique de la fibrose ou de l'inflammation post-radiques, et combiner imagerie métabolique et optimisation balistique des faisceaux pour escalader la dose dans la cible tout en épargnant les tissus sains les moins fonctionnels. La fusion multimodale (SPECT-TDM, CBCT 4D, IRM de perfusion) avec le scanner de planification, traitée avec l'équipe RADIOME, guide cette distribution de dose.
Axe 3. Modéliser la dosimétrie des combinaisons radiothérapie externe et RIV — Mieux modéliser la dosimétrie de la Radiothérapie Interne Vectorisée (RIV, irradiation métabolique systémique) avec l'équipe ICE, et établir des correspondances avec la radiothérapie externe pour calculer des doses cumulées — étape fondamentale avant le déploiement de traitements multimodaux associant RIV et radiothérapie externe.