Laboratoire de radiobiologie des expositions médicales (LRMed)

Un des objectifs de l’IRSN est de mener des projets de recherche visant à comprendre les effets biologiques des rayonnements ionisants et notamment dans le cadre de leur utilisation dans le domaine médical.

Aujourd’hui, plus de 50 % des patients atteints d’un cancer sont traités par radiothérapie. Ce traitement est efficace, mais peut entrainer dans certains cas des dommages aux tissus sains présents dans le champ d’irradiation. L’apparition des lésions radio-induites résulte d’une séquence de réponses biologiques complexes et intégrées qui participent à l’initiation, la progression et la chronicité des lésions tissulaires.

Le LRMed étudie expérimentalement le rôle des différentes compartiments cellulaires composant les tissus (endothélium vasculaire, cellules épithéliales, cellules immunitaires, cellules stromales) et leurs implications fonctionnelles respectives dans la progression des lésions tissulaires radio induites aigues et tardives. De plus, le LRMed met en place des stratégies thérapeutiques afin de limiter l’évolution et la progression de lésions sévères radio-induites. 

En interne, le LRMed collabore avec le LDRI et le LRAcc dans le cadre du programme ROSIRIS et est fortement impliqué dans les GTR "Radiobiologie et radiopathologie" et "Actions thérapeutiques". 

Le LRMed est spécialisé dans l’étude des complications digestives et pulmonaires après radiothérapie, mais mène également des projets sur la toxicité radio-induite de la vessie (cystite radique) ou encore des os (ostéo-radionécrose).

Pour mener ses recherches sur les effets radio-induits aux tissus sains, le LRMed développe des études in vitro et in vivo. Par ailleurs, un des axes d’étude du laboratoire est d'utiliser une approche intégrée par la biologie des systèmes complexes (interface biologie "omics", mathématiques, statistiques et bio-informatique) afin de comprendre dans sa globalité la réponse du compartiment vasculaire à l'irradiation (programme ROSIRIS). Pour ses approches in vitro, le LRMed a développé des mini-organes - 3D (organoïdes) murin et humain pour étudier les effets biologiques des irradiations.

Pour les études menées in vivo, et grâce à des moyens d’irradiation performants (LINAC et SARRP) le LRMed développe des modèles pré-cliniques complexes d’irradiation localisée au plus proche des nouveaux traitements et techniques de radiothérapie actuels (ie radiothérapie stéréotaxique) afin d’étudier les effets doses, volumes et fractionnements. Ces modèles précliniques permettent de comprendre la physiopathologie des lésions tissulaires intestinales, pulmonaires ou osseuses mais aussi de mettre en place des stratégies thérapeutiques à base de cellules souches ou encore de biomatériaux innovants. 

Le LRMed cherche également à identifier si certaines fonctions physio/pathologiques de l’endothélium, et les voies moléculaires associées, sont impliquées dans le continuum entre la réponse aiguë et la toxicité tissulaire tardive. Ainsi, des recherches concernent plus spécifiquement la réponse inflammatoire et immunitaire, la sénescence cellulaire, les communication intercellulaires sont engagées. 

Enfin, le LRMed met en place des mesures d’EBR (Efficacité Biologique Relative) moléculaires et fonctionnelles multiparamétriques afin de renforcer les capacités d’expertise de l’Institut sur la prédiction des risques associés aux nouvelles techniques de radiothérapie (effets doses, énergie, débit de dose …).

Le LRMed est porteur ou impliqué dans plusieurs projets de recherche collaboratifs financés par l'ANR :

• ANR iXBONE
• ANR OPENN
• ANR INTRUST
• ANR RESCUE
• ANR HEMPLUS
• INCA : AAP PLBIO 2017, 2018 et SEQRTH 2022

Ces projets portent sur les lésions osseuses, digestives ou encore hémopoétique.
Le LRMed est collaborateur d’un projet dans le cadre du partenariat CNRS/IRSN (projet Hadrimmune qui porte sur les mécanismes d’interactions cellules tumorales/cellules vasculaires après irradiation par Hadronthérapie).

Le LRMed est un laboratoire d'accueil de l'École Doctorale 394 "Physiologie, physiopathologie et thérapeutique" de Sorbonne Université ainsi que de l'École Doctorale CBMS 582 "Cancérologie, Biologie, Médecine et Santé de l'Université Paris-Saclay".

Moyens d’irradiation LINAC et SARRP.
Single cell RNA sequencing, imagerie µCT, culture cellulaire, vidéo-microscopie, organoïdes, histologie et techniques d’imagerie associées, biologie moléculaire et cellulaire, cytométrie spectrale, outils bio-informatiques.

le LRMed entretient des collaborations avec :

• Gustave Roussy, Villejuif (Département de Radiothérapie et Unité Inserm U1030) (lien projet PIRATT) 
• Le laboratoire de recherche vasculaire translationnel, UFR Médecine Bichat Paris (LVTS Inserm U1148)
• L’Institut des MICI du Groupe Hospitalier Privé Ambroise Paré Hartmann
• Le Centre d'Immunologie et des Maladies Infectieuses (CIMI)
• Le CHU de Nantes, Regenerative Medicine and Skeleton, Inserm UMR 1229
• Les universités d'Évry, de Lille, de Rouen, de Lyon
• L'Institut de Science des Matériaux de Mulhouse, IS2M - UMR CNRS 7361 – UHA
• L'UFR Pharmacie, IBMM, de Montpellier
• Le laboratoire Matières et Systèmes Complexes (UMR 7057), Université Paris-Diderot
• L'Équipe Statistique, Probabilités, Optimisation et Contrôle de l'Institut Mathématique de Bourgogne
• L'Institut Necker-Enfants Malades (INEM)
• Le Centre d'expertise en métagénomique Metagenopolis et l'Institut Michalis de l'INRAE
• L'Unité de thérapie cellulaire du Centre de transfusion sanguine des armées (CTSA)
• Le service d'hématologie du CHU Saint-Antoine
• L'EFS
• Le CEA
• Le CNRS

Les chercheurs du LRmed sont impliqués dans plusieurs sociétés savantes et réseaux scientifiques comme, la SFRP, la SFBR, l’ESTRO, Radiotransnet, la SFRO, la RRS, la FWO, la ligue contre la Cancer…

Fabien Milliat, chercheur et chef de laboratoire (HDR)
Valérie Buard, technicienne
Alain Chapel, chercheur (HDR)
Christelle Demarquay, technicienne
Agnès François, chercheuse (HDR)
Olivier Guipaud, chercheur (HDR)
Christine Linard, chercheuse (HDR)
Noëlle Mathieu, chercheuse (HDR)
Vincent Paget, chercheur
Alexandra Sémont, chercheuse
Claire Squiban, technicienne
Georges Tarlet, technicien
Diego Amarante Da Silva, chercheur post-doctorant (2022-2024)
Lucie Portier, chercheuse post-doctorante (2023-2025)
Sarah Braga-Cohen, doctorante (2019-2023)
Mallia Geiger, doctorante (2019-2023)
Lydia Bensemmane, doctorante (2019-2023)
Martin Jestin, Doctorant (2020-2024)
Polina Arsenteva (2020-2023)
Thomas Beck (2023-2026)
Calixte Cottineau (2023-2026)
Claire LAGO (2022-2025)
Anne-Laure POULIET (2022-2025)
Sarmini BAVANANTHAN (2022-2025)

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