Laboratoire
Le Laboratoire d’Imagerie translationelle en Oncologie (LITO) est une unité de recherche (U1288) soutenue par l’Inserm et l’Institut Curie, (https://www.lito-web.fr/ ). Le LITO compte environ 30 chercheurs, dont des physiciens, des ingénieurs, des médecins, des pharmaciens et des techniciens. Le Centre de protonthérapie d'Orsay (CPO), fondé en 1991, fait partie du service de radiothérapie-oncologie du groupe hospitalier de l’Institut Curie, qui est l'un des centres d'excellence reconnus au niveau européen comme Comprehensive Cancer Center.
La radiothérapie est actuellement l'une des principales techniques utilisées pour le traitement du cancer. Au cours des trente dernières années, de nombreuses avancées techniques ont permis d'améliorer considérablement la conformation des irradiations aux caractéristiques spécifiques de chaque tumeur et de réduire leurs effets secondaires. Néanmoins, la tolérance des tissus sains reste la principale limite de ce type de traitement, notamment dans le cas de patients particulièrement radiosensibles, comme les enfants, ou de tumeurs radiorésistantes pour lesquelles le contrôle des effets secondaires de la radiothérapie reste un défi thérapeutique majeur. Le développement d'approches innovantes qui réduisent la sensibilité des tissus sains à l'irradiation tout en maintenant l'efficacité du traitement sur la tumeur est donc d'une importance cruciale pour le progrès de l'efficacité de la radiothérapie. Récemment, des travaux pionniers menés à l'Institut Curie ont démontré que l'irradiation à ultra-haut débit de dose (appelée FLASH) avait un effet majeur d'épargne des tissus sains - tout en préservant l'efficacité anti-tumorale (Favaudon et al 2014).
Au sein du service de radiothérapie-oncologie et de l'équipe LITO basée à l'Institut Curie-Hôpital d'Orsay (91), l'équipe de physique médicale recrute un(e) post-doctorant(e) ayant un fort intérêt pour la recherche translationnelle sur le traitement du cancer. Dans le cadre des activités de ce projet, le candidat devra mener des recherches sur l'optimisation des traitements de radiothérapie en utilisant des techniques innovantes (FLASH, protons et électrons).
En effet, en radiothérapie, de nombreux paramètres d'irradiation peuvent être ajustés pour cibler la tumeur le plus efficacement possible, tout en épargnant les tissus sains traversés par le rayonnement. L'optimisation inverse en radiothérapie est donc une technique utilisée pour déterminer la distribution optimale de la dose de rayonnement pour traiter la tumeur tout en minimisant les dommages aux tissus sains environnants. Un modèle mathématique complexe est utilisé et résolu pour ajuster les paramètres de traitement (tels que l'intensité ou le poids du faisceau de rayonnement, l'énergie, le débit de dose ou la direction) afin d'atteindre ces objectifs. Cependant, tous les critères ne peuvent être optimisés en même temps. L'obtention des compromis est donc un domaine de recherche actif, car l'automatisation de ce processus est essentielle pour les problèmes multicritères, où une solution optimale de Pareto est nécessaire. Avec l'avènement de nouvelles techniques de balayage avec modulation d'intensité et la multiplication des paramètres possibles pour l'optimisation du plan de traitement (dépendant du temps comme le débit de dose), des études sur les algorithmes d'optimisation inverse du plan de traitement sont nécessaires pour trouver la meilleure configuration possible des paramètres d'irradiation qui satisfera les critères médicaux prédéfinis pour les patients. L'objectif de ce projet est de développer de nouveaux ensembles d'algorithmes d'optimisation qui peuvent être utilisés dans les études de planification de traitement de radiothérapie FLASH et qui prennent en compte les modèles de dose biologiquement efficaces possibles.
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