Les mesures d’efficacité biologique relative (EBR) permettent de prédire les effets biologiques d’un rayonnement d’intérêt par rapport à un rayonnement de référence. Elles sont principalement basées sur le test de survie clonogénique qui, selon plusieurs études, ne peut suffire à lui seul à prédire le devenir des tissus sains exposés aux rayonnements. Les techniques de radiothérapie les plus récentes utilisent des débits de dose de plus en plus élevés sans que les effets radiobiologiques soient bien connus. Il apparaît donc nécessaire de développer des mesures d’EBR multiparamétriques permettant de mieux prédire les effets biologiques des protocoles de radiothérapie émergents.

Les irradiations ont été réalisées sur des cellules endothéliales issues de veine de cordon ombilical humain (HUVECs) avec un accélérateur linéaire médical (de 4 MV) à deux débits de dose (0,6 et 2,5Gy/min). Les cellules endothéliales ont été choisies en raison de leur forte implication dans le développement des lésions radio-induites. La survie clonogénique, la viabilité cellulaire, le cycle cellulaire, la sénescence et l’expression de gènes (impliqués dans la survie, la prolifération, le processus de sénescence et son sécrétome associé) ont été mesurés à différents temps (3, 7, 14 et 21jours après l’irradiation). Une modélisation mathématique de ces données est réalisée sur le logiciel Matlab. Des irradiations localisées et corps entier sur un modèle murin (C57BL/6j) sont actuellement menées pour valider les données obtenues in vitro.

La modélisation mathématique des données in vitro a mis en évidence un effet significatif du débit de dose sur la survie clonogénique, la morphologie des cellules et leur viabilité, le cycle cellulaire, la sénescence et l’expression génique.

Ces données in vitro montrent un effet plus délétère du débit de dose le plus élevé. La modélisation mathématique des données qui a été mise en place va être complétée et consolidée par des études in vivo pour vérifier l’impact du débit de dose.