Cancers inopérables et récidives déjà irradiées… la thérapie par ions lourds élargit ses indications

Certains cancers restent difficiles à opérer ou répondent mal à la radiothérapie classique. D’autres récidivent après une première irradiation, rendant une nouvelle radiothérapie particulièrement délicate. Pour ces patients, l’accès à la thérapie par ions lourds s’élargit.

La thérapie par ions lourds est une radiothérapie qui consiste à tirer des ions carbone sur la tumeur. En utilisant des ions carbone, plus lourds que les rayons X, elle permet de concentrer l’énergie des rayonnements à la profondeur où se trouve le cancer et de réduire fortement la dose délivrée aux tissus sains au-delà de la tumeur. Capable d’infliger des dommages importants à l’ADN des cellules cancéreuses, elle est utilisée comme option thérapeutique pour certains cancers difficiles à opérer ou peu sensibles à la radiothérapie conventionnelle.

L’hôpital anticancéreux de Yonsei a annoncé, le 19, étendre les indications de la thérapie par ions lourds aux cancers de la tête et du cou, aux sarcomes et aux récidives de cancer du rectum. Le deuxième appareil rotatif de thérapie par ions lourds entre lui aussi pleinement en service.

L’hôpital anticancéreux de Yonsei a lancé en 2023, pour le cancer de la prostate, la première thérapie par ions lourds en Corée du Sud. Il a ensuite élargi progressivement le champ des traitements aux cancers du pancréas, du foie et du poumon. Cette fois, l’établissement ouvre cette option à des cancers difficiles à opérer ou répondant mal aux traitements existants.

Toutefois, le fait d’être diagnostiqué d’un cancer de la tête et du cou ou d’un sarcome ne signifie pas automatiquement que l’on peut bénéficier de la thérapie par ions lourds. Les candidats sont sélectionnés en tenant compte de l’ensemble des paramètres : type et localisation de la tumeur, possibilité d’une chirurgie, antécédents de radiothérapie, etc.

Dans la tête et le cou, du cerveau au nerf optique et à la moelle épinière… traiter le cancer tout en préservant les fonctions

Les cancers de la tête et du cou désignent l’ensemble des cancers qui apparaissent dans la région de la tête et du cou, de la base du cerveau jusqu’au-dessus de la clavicule. Les sites d’apparition sont variés : cavité buccale, pharynx et larynx, nez et sinus, glandes salivaires, etc.

Leur prise en charge est délicate parce que des organes essentiels y sont concentrés. Outre les structures impliquées dans la parole et la déglutition, le cerveau et la moelle épinière, le nerf optique, ainsi que des vaisseaux et nerfs majeurs y sont étroitement imbriqués.

Compte tenu de ces caractéristiques, préserver les fonctions après le traitement est aussi important que d’éliminer la tumeur. Il faut prendre en compte la respiration, la phonation, la déglutition, mais aussi l’apparence.

L’hôpital anticancéreux de Yonsei cible en priorité, pour la thérapie par ions lourds, des carcinomes non épidermoïdes difficiles à opérer situés dans la cavité nasale et les sinus, la base du crâne ou les glandes salivaires. Parmi les exemples figurent des cancers qui répondent mal à la radiothérapie classique, comme le carcinome adénoïde kystique et le mélanome malin des muqueuses.

Les ions carbone libèrent de l’énergie en traversant le corps, puis délivrent un maximum d’énergie à une profondeur précise avant que la dose ne chute brutalement. Ce phénomène est appelé « pic de Bragg (Bragg peak) ». La diffusion latérale des rayonnements au bord du faisceau reste également relativement limitée. Cela facilite la concentration des rayonnements sur la tumeur tout en réduisant la dose reçue par les tissus sains à préserver, comme le cerveau, le nerf optique, la moelle épinière ou les glandes salivaires.

Dans une étude multicentrique japonaise, le taux de contrôle local à 5 ans après thérapie par ions lourds chez des patients atteints d’un carcinome adénoïde kystique inopérable était de 68 %. Pour le mélanome malin des muqueuses, un taux de contrôle local de 83,9 % à 2 ans a été rapporté, et de 95 % à 3 ans pour le carcinome mucoépidermoïde. Le taux de contrôle local correspond à la proportion de patients chez qui le cancer n’a pas repoussé au site traité.

L’hôpital anticancéreux de Yonsei prévoit, pour les patients atteints de cancers de la tête et du cou, d’administrer en règle générale une thérapie par ions lourds en 16 séances sur 4 semaines.

Sarcomes difficiles à opérer… et difficile d’augmenter fortement la dose de rayons

Les sarcomes sont eux aussi des cancers pour lesquels les avantages de la thérapie par ions lourds peuvent être mis à profit. Les sarcomes sont des tumeurs malignes qui se développent dans les tissus de soutien et de connexion du corps, comme les os, les muscles, la graisse, les vaisseaux sanguins ou les nerfs. Ils peuvent apparaître dans des zones difficiles à opérer, telles que la colonne vertébrale, le bassin, le sacrum ou la base du crâne. Lorsque la tumeur envahit des vaisseaux ou des nerfs majeurs, il devient encore plus difficile de l’enlever complètement.

Lorsque la chirurgie est difficile, lorsque des résidus tumoraux persistent après l’opération, ou en cas de récidive, la radiothérapie est envisagée. Mais certains sarcomes répondent mal à la radiothérapie par rayons X, ce qui nécessite des doses plus élevées.

Pour autant, on ne peut pas augmenter la dose de rayonnements sans limite. La moelle épinière, l’intestin et des nerfs majeurs se trouvent souvent immédiatement au contact de la tumeur.

Les ions lourds permettent de concentrer une dose élevée sur la tumeur tout en réduisant la dose reçue par les tissus sains. Autre caractéristique : ils peuvent provoquer des dommages plus importants à l’ADN des cellules cancéreuses que les rayons X.

C’est pourquoi, au Japon notamment, la thérapie par ions lourds est utilisée pour des ostéosarcomes inopérables et des sarcomes de la colonne vertébrale ou du sacrum. Des travaux, notamment de l’Organisation japonaise pour les sciences et technologies quantiques (QST), ont également rapporté des résultats de traitement à long terme chez des patients atteints d’ostéosarcome et de sarcome des tissus mous.

Récidive de cancer du rectum après radiothérapie… le poids d’un nouveau traitement

Les récidives de cancer du rectum sont particulièrement difficiles à traiter chez les patients ayant déjà reçu une radiothérapie pelvienne.

Lorsque le cancer réapparaît dans le pelvis après une chirurgie du rectum, il peut envahir le sacrum et la paroi pelvienne, la vessie, les uretères et des nerfs. Une nouvelle intervention peut nécessiter une résection plus étendue, avec le risque de séquelles telles que des lésions nerveuses ou une altération des fonctions urinaires et intestinales.

La radiothérapie n’est pas simple non plus. Dans le pelvis, l’intestin grêle, le côlon et la vessie sont regroupés dans un espace restreint. Chez les patients déjà irradiés lors du premier traitement, il faut en particulier tenir compte de la dose cumulée de rayonnements que les tissus sains peuvent tolérer.

Dans ce contexte, l’utilisation d’ions lourds est avantageuse : elle permet de concentrer une dose élevée sur la tumeur récidivante tout en abaissant la dose reçue par l’intestin, la vessie et les nerfs voisins.

Dans une étude du Groupe japonais de recherche en oncologie radiothérapeutique par ions lourds, qui a analysé 224 patients atteints d’une récidive locale de cancer du rectum, le taux de contrôle local était de 93 % à 3 ans et de 88 % à 5 ans, avec un taux de survie à 3 ans de 73 %.

Une étude a également été menée conjointement par l’hôpital anticancéreux de Yonsei et la QST au Japon. Elle a comparé, parmi des patients atteints d’une récidive de cancer du rectum ayant déjà reçu une radiothérapie pelvienne, 35 patients retraités par ions lourds et 31 patients retraités par rayons X.

Après ajustement statistique des différences de caractéristiques entre les patients, le groupe traité par ions lourds présentait un risque plus faible d’échec du contrôle local, de décès et d’effets indésirables tardifs sévères que le groupe retraité par rayons X.

Il s’agit toutefois d’une étude rétrospective, et non d’un essai randomisé comparatif. Il est donc prématuré d’affirmer que la thérapie par ions lourds est supérieure au retraitement par rayons X.

Rotation à 360 degrés autour du patient… mise en service du deuxième gantry

Avec l’élargissement des indications, l’ensemble des équipements sera également mobilisé. Les appareils de thérapie par ions lourds se divisent en systèmes fixes, où le dispositif d’émission du faisceau ne bouge pas, et en systèmes rotatifs, où l’appareil tourne à 360 degrés autour du patient.

Le système rotatif permet d’envoyer le faisceau d’ions lourds depuis plusieurs directions alors que le patient est allongé sur la table de traitement. Son avantage : choisir l’angle d’irradiation le plus approprié en fonction de la localisation et de la forme de la tumeur, ainsi que de la position des organes sains voisins. Plus la tumeur est complexe ou plus les organes critiques sont nombreux à proximité, plus il devient facile d’éviter les zones à épargner et de concentrer les rayonnements sur le cancer.

Avec la mise en service de ce deuxième appareil, l’hôpital anticancéreux de Yonsei exploitera au total trois dispositifs de thérapie par ions lourds : un système fixe et deux systèmes rotatifs. Dans un rapport sur le Centre de thérapie par ions lourds publié en 2024 par les chercheurs de l’hôpital anticancéreux de Yonsei, le centre était présenté comme le premier établissement au monde à disposer d’un système fixe et de deux gantries rotatifs supraconducteurs.

L’hôpital a indiqué que le fonctionnement simultané de deux gantries rotatifs constituait également une première mondiale. Selon l’établissement, l’exploitation des trois équipements permettrait de traiter environ 40 patients par jour.

Geum Ung-seop, directeur du Centre de thérapie par ions lourds de l’hôpital anticancéreux de Yonsei, a déclaré : « Pour les tumeurs réfractaires, difficiles à opérer en raison de la densité d’organes majeurs ou résistantes aux traitements existants, l’essentiel est d’augmenter l’efficacité tout en réduisant les dommages aux tissus sains. » Il a ajouté : « La mise en service complète du deuxième appareil rotatif nous permet d’élargir les traitements personnalisés. »

Lee Sang-gil, directeur de l’hôpital anticancéreux de Yonsei, a affirmé : « En thérapie par ions lourds, le plus important est de ne pas manquer la fenêtre thérapeutique. » Il a précisé : « Nous appliquerons la thérapie par ions lourds, la chirurgie, la chimiothérapie anticancéreuse et la radiothérapie en fonction de l’état du patient et du degré d’avancement du cancer, afin d’obtenir les meilleurs résultats possibles. »