La thérapie par faisceau d’ions, ou hadronthérapie, se développe fortement à travers le monde comme un complément de la radiothérapie classique. La balistique des faisceaux d’ions, associée à leurs effets biologiques particuliers a démontré l’intérêt de ce traitement. Ainsi, les ions carbone permettent de détruire les tumeurs avec des efficacités jusqu’à trois fois supérieures aux photons de hautes énergies, et sont particulièrement efficaces pour les tumeurs anoxiques. Ceci motive la recherche dans ce domaine à différents niveaux : clinique, cellulaire et moléculaire.
Les protéines étant les biomolécules les plus abondantes dans une cellule, celles-ci vont donc statistiquement subir beaucoup de dégâts lors de son irradiation. Comprendre leur dégradation sous irradiation peut permettre de mieux comprendre les phénomènes observés lors de l’irradiation cellulaire, comme les dégâts observés à l’ADN suite à une irradiation du cytoplasme, ou encore l’effet bystander, lorsqu’une cellule voisine d’une cellule irradiée meurt à son tour. Cependant la radiolyse des protéines ou de leurs constituants élémentaires, les acides aminés, par des ions est encore peu documentée.
La principale thématique de notre équipe est donc le développement d’une étude systématique des effets des ions sur des biomolécules de type protéiques : acides aminés, petits peptides et protéines entières. Dans ce cadre, nous nous intéressons également à la radiolyse de l’eau notamment au radical hydroxyle, qui est responsable de la plupart des dégâts causés aux biomolécules par effets indirects. Celui-ci a été quantifié par réaction avec des sondes chimiques, et sa cinétique de production reconstruite par capture.
Nous nous intéressons aux modifications de mécanismes de radiolyse par effet de transfert linéique d’énergie (TEL) et en fonction de la nature des ions accélérés, ainsi qu’aux effets de débit de dose sur la radiolyse de l’eau et des biomolécules.