Prélèvement d'isotopes médicaux au CERN MEDICIS ©CERN 2018-2021

PRISMAP, programme européen sur les radionucléides médicaux, est prêt à accélérer le développement de la thérapie nucléaire et moléculaire, largement utilisée dans les hôpitaux.

En médecine nucléaire, une substance radioactive est introduite chez un patient et trouve son chemin vers des cibles biologiques spécifiques dans le corps. En fonction des propriétés radioactives du radio-isotope, elle peut émettre un rayonnement qui peut être détecté à l’aide de détecteurs externes pour visualiser la distribution des isotopes (imagerie SPECT, PET) ; par ailleurs, elle peut émettre des particules chargées comme les particules α ou β qui déposent leur énergie localement (dans un rayon de 1 μm à quelques mm, à savoir de la taille d’une cellule à celle d’une métastase), détruisant ainsi uniquement les cellules situées à proximité, par exemple pour traiter un cancer avec la thérapie ciblée par radionucléides (TRNT).

Plus de 3 000 radioisotopes différents

Sur les plus de 3 000 radio-isotopes différents que les scientifiques ont synthétisés en laboratoire, seule une poignée est régulièrement utilisée pour des procédures médicales, principalement pour l’imagerie, bien que l’intérêt pour la TRNT ait augmenté ces dernières années, comme l’illustre la commercialisation du Lutathera® pour traiter le cancer avancé de la prostate.

L’une des principales limites au développement de nouveaux produits radio-médicaux est l’accès aux radionucléides pendant les phases de développement et de recherche biomédicale précoce. Dans le cadre de PRISMAP – programme européen de radionucléides médicaux, nous visons à permettre cette phase de développement en fournissant un accès à de nouveaux radioisotopes de qualité de haute pureté pour la recherche médicale.

Production de radio-isotopes

Les éléments radioactifs utilisés en médecine nucléaire ne sont pas disponibles naturellement et doivent être synthétisés en laboratoire. Il existe deux voies principales : l’irradiation neutronique dans un réacteur de recherche nucléaire ou l’irradiation protonique ou alpha avec un accélérateur de particules.

La taille et l’énergie de l’accélérateur de particules déterminent quel radio-isotope peut être produit : de petites machines compactes se trouvent dans de nombreux hôpitaux et permettent d’accéder aux radio-isotopes utilisés aujourd’hui. Cependant, des machines à plus haute énergie sont nécessaires pour produire de nouveaux radioisotopes actuellement non disponibles.

Purification des radio-isotopes

Lors de la production de ces nouveaux radio-isotopes, de nouveaux défis apparaissent : la coproduction d’une radioactivité indésirable qui affecte la qualité du médicament, peut induire des effets indésirables pour un patient, et peut causer de sérieuses difficultés pour la gestion des déchets dans un environnement hospitalier.

De nouvelles techniques de purification sont donc nécessaires. Dans le cadre de PRISMAP – programme européen sur les radionucléides médicaux, nous développerons des techniques fondées sur la séparation physique de masse et la radiochimie afin de parvenir à une production de radio-isotopes de haute pureté, adaptée aux médicaments.

Accès et recherche translationnelle

Afin de soutenir la recherche en cours à travers l’Europe et au-delà, un accès immédiat aux nouveaux radioisotopes sera fourni par PRISMAP – programme européen de radionucléides médicaux. Une plateforme à accès unique a été établie via lesite web où les capacités de production et de soutien sont présentées.

Un réseau d’installations européennes de premier plan, comprenant des réacteurs nucléaires, des accélérateurs de moyenne et haute énergie et des laboratoires radiochimiques, a été mis en place pour offrir le plus large catalogue de radio-isotopes pour la recherche médicale. La séparation de masse est disponible à l’installation MEDICIS du CERN pour assurer la séparation physique des isotopes d’un élément.

La licence pour les radio-isotopes

Ce dispositif est complété par un réseau d’installations de recherche biomédicale qui peuvent accueillir des chercheurs externes pour effectuer leurs recherches à proximité de l’installation de production lorsque les isotopes ne se prêtent pas à un long transport vers leur institution, ou lorsque la licence européenne pour les nouveaux radio-isotopes n’a pas encore été obtenue.

L’accès aux radio-isotopes et aux installations associées sera accordé sur la base d’une sélection d’excellence, en faisant une demande d’accès aux radio-isotopes et, si nécessaire, aux installations biomédicales complémentaires, via une plateforme d’accès en ligne. Un jury composé d’experts dans les domaines de la production de radio-isotopes, de l’imagerie moléculaire et de la thérapie par radionucléides sélectionnera les meilleurs projets parmi les candidats. Le premier appel à propositions sera lancé avant la fin de l’année 2021 pour des applications au premier trimestre 2022. Il sera ouvert à toute personne intéressée.

Portée vers l’avenir

Dans le paysage en pleine évolution autour de la médecine nucléaire, PRISMAP – Programme européen de radionucléides médicaux est également tourné vers l’avenir. La Commission européenne a exprimé sa volonté de s’attaquer à l’impact sociétal du cancer par le biais du Plan européen de lutte contre le cancer, et en particulier du Plan d’action SAMIRA dévoilé plus tôt cette année, y compris la mise en place d’une initiative européenne sur la vallée des radioisotopes.

Le consortium PRISMAP, qui regroupe 23 établissements universitaires et de recherche en Europe, étudiera le développement de la production à grande échelle de ces nouveaux radio-isotopes, sous la forme d’une nouvelle technologie de production, de nouvelles méthodes de purification et d’études de validation de concept montrant le développement de nouveaux traitements, du banc d’essai aux soins aux patients, alimentant directement ce plan européen.

En tant que consortium au service d’une communauté de chercheurs débutants, nous cherchons à devenir une communauté plus établie et à accueillir de nouvelles installations pour élargir nos capacités. De nouvelles installations se profilent à l’horizon, telles que le réacteur Jules Horowitz au CEA Cadarache (France), l’installation de séparation de masse ISOL@MYRRHA au SCK CEN (Belgique), le nouveau complexe d’accélérateurs SPES dans les laboratoires nationaux de Legnaro de l’INFN (Italie), la Source de Spallation Européenne à Lund (Suède), et enfin la nouvelle installation SPIRAL2 au GANIL (France) qui a récemment accéléré ses premiers faisceaux et l’installation FAIR au GSI (Allemagne) dont la construction progresse. Ces nouvelles installations bénéficieront directement des résultats obtenus dans le cadre de PRISMAP pour accroître la capacité de production en Europe.

Adopter les radio-isotopes en douceur

De nouvelles données seront générées et compilées en vue de l’adoption immédiate et sans heurts des nouveaux radio-isotopes dans les environnements médicaux grâce à la collaboration entre les hôpitaux de recherche et les instituts de métrologie (par exemple, le National Physical Laboratory de Teddington, au Royaume-Uni).

Toutes les nouvelles découvertes serviront à créer du nouveau matériel pédagogique pour les professionnels des différents domaines de ce domaine multidisciplinaire, ainsi qu’à former la prochaine génération de professionnels et à conseiller la Commission européenne sur ces radioisotopes émergents.

Recherche en médecine nucléaire multidisciplinaire

La recherche en médecine nucléaire est une approche véritablement multidisciplinaire, et pour progresser, nous devons établir des ponts entre les physiciens, les ingénieurs, les radiochimistes, les chimistes inorganiques, les biologistes structurels, les cliniciens, les physiciens médicaux, les dosimétristes, les pharmacologues et les oncologues. PRISMAP – Pogramme européen sur les radionucléides médicaux, soutiendra la mise en œuvre d’un concept de travail multidisciplinaire dans la pratique.

Ce communiqué a d’abord été publié par nupecc.org.

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