La protonthérapie est un traitement par radiations ionisantes utilisant des faisceaux de protons d’énergies comprises entre 60 et 250 MeV qui, du fait de leurs propriétés physiques, apportent un avantage en distribution de dose au sein des tissus traités et permettent une conformation de haute précision. Cette supériorité balistique sur la radiothérapie par faisceaux de photons explique son développement dans le traitement des tumeurs profondes, ou semi-profondes, situées à proximité d’organes à risque et nécessitant un haut niveau de dose. La protonthérapie est devenue la référence thérapeutique pour certaines tumeurs de l’adulte – mélanomes oculaires, chordomes et chondrosarcomes de la base du crâne. Elle connaît actuellement un essor remarquable dans le domaine des tumeurs pédiatriques. Cet intérêt chez l’enfant est justifié par l’épargne des volumes irradiés à faible ou moyen niveau de dose comparativement à la photonthérapie classique ou avec modulation d’intensité, avec l’espoir de réduire le risque de second cancer. Récemment, la protonthérapie a fait l’objet d’essais d’escalade de dose pour des cancers de la prostate, du poumon, du foie... La validation clinique de nouvelles indications thérapeutiques chez l’adulte et l’enfant est l’une des priorités actuelles. Plus de 60 000 patients dans le monde ont déjà été traités par protons et ce nombre devrait croître rapidement, compte tenu du développement du parc des appareils de nouvelle génération.

Proton beam therapy uses positively charged particles, protons, whose physical properties improve dose-distribution (Bragg peak characterized by a sharp distal and lateral penumbra) compared with conventional photon-based radiation therapy (X-ray). These ballistic advantages apply to the treatment of deep-sited tumours located close to critical structures and requiring high-dose levels. [60–250 MeV] proton-beam therapy is now widely accepted as the “gold standard” in specific indications in adults – ocular melanoma, chordoma and chondrosarcoma of the base of skull – and is regarded as a highly promising treatment modality in the treatment of paediatric malignancies (brain tumours, sarcomas…). This includes the relative sparing of surrounding normal organs from low and mid-doses that can cause deleterious side-effects such as radiation-induced secondary malignancies. Other clinical studies are currently testing proton beam in dose-escalation evaluations, in prostate, lung, hepatocellular cancers, etc. Clinical validation of these new indications appears necessary. To date, over 60,000 patients worldwide have received part or all of their radiation therapy program by proton beams, in approximately 30 treatment facilities.