Étude de la signalisation et du devenir des dommages initiaux induits par un rayonnement X de basse énergie : comparaison avec un rayonnement X de référence

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27/11/2018

​Amélie Fréneau a soutenu sa thèse le 27 novembre 2018 à l'IRSN, à Fontenay-aux-Roses.

Type de document > *Mémoire/HDR/Thèse
Lors d'un examen radiologique, des rayonnements X de basse énergie sont utilisés (<100 keV). Pour certains traitements radiologiques, l'énergie utilisée est de plusieurs MeV. La publication 103 de la CIPR considère actuellement que les photons, indépendamment de leur énergie, ont le même facteur de pondération. Cependant, il existe des différences topologiques à l'échelle nanométrique du dépôt d'énergie des rayonnements X en fonction de leur spectre énergétique. En effet, à mesure que l'énergie des photons décroit, la nature de leurs interactions avec la matière vivante se modifie.
 
Pour étudier ces différences, nous avons caractérisé nos conditions d'irradiations en termes d'énergies initiales des photons, mais surtout en termes de spectres d'énergie des électrons secondaires au niveau du volume cellulaire, en utilisant des simulations de Monte Carlo. Nous nous sommes intéressés à la signalisation des dommages de l'ADN en analysant un grand nombre de foyers gammaH2A.X après exposition de cellules endothéliales humaines synchronisées en phase G0/G1 à des doses allant de 0,25 à 5 Gy à 40 kV, 220 kV et 4 MV. Le nombre et la distribution spatiale des foyers gammaH2A.X ont été explorés. Aussi, nous avons étudié la fréquence de division et de mort cellulaire. Nous avons également étudié le taux d'anomalies de ségrégation après la division cellulaire. Nous avons mis en évidence un nombre plus élevé de cassures double-brin de l'ADN signalisées par gammaH2A.X pour 40 kVp et/ou 220 kVp, comparé à 4MVp pour les plus fortes doses testées de 2 et 5 Gy. Entre 40 et 220 kVp, aucune différence biologique n'a été observée. Ce manque de différence pourrait s'expliquer par la grande similarité des spectres énergétiques des électrons secondaires, au niveau volume cellulaire, Le spectre d'énergie des électrons secondaires semble être plus étroitement lié au niveau de dommage à l'ADN mesuré par gammaH2A.X que le spectre initial des paramètres d'énergie ou de tension des photons.
 
Nos résultats indiquent qu'à mesure que le spectre d'énergie des électrons secondaires augmente, les dommages à l'ADN signalés par gammaH2A.X diminuent et cet effet est observable au-delà de 220 kVp.
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Laboratoire IRSN impliqué

​Laboratoire de radiobiologie des expositions accidentelles (LRAcc)

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​​Gaëtan Gruel, tuteur de thèse