Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD

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Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau
 d’ions par méthodes Monte Carlo

 Eva TORFEH
 Directeur de thèse: Philippe BARBERET
 Groupe iRiBiO (Interactions Rayonnements Ionisants et Biologie)
Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Radiobiologie: Étude des effets induits par RI

 TIME EARLY RESPONSES LATE RESPONSES

 MOLECULAR
 10-15 S 10-6 S LESIONS MINUTES HOURS DAYS YEARS PROGENY

 PHYSIQUE CHIMIE BIOLOGIE

IR

 PROTEINS

 BIOLOGICAL
 DNA DNA DAMAGES REPAIR
 EFFECTS

 LIPIDS

 "CIBLE" "DOSE"

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 2
Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Différentes méthodes d’irradiation

Irradiation aléatoire d’une population Irradiation sélective et ciblée d’une cellule

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 3
Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Différentes méthodes d’irradiation

Irradiation aléatoire d’une population Irradiation sélective et ciblée d’une cellule

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 3
Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Différentes méthodes d’irradiation

Irradiation aléatoire d’une population Irradiation sélective et ciblée d’une cellule

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 3
Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Différentes méthodes d’irradiation

Irradiation aléatoire d’une population Irradiation sélective et ciblée d’une cellule

 Microfaisceau
 de particules
 chargées AIFIRA

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Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Microfaisceau et Micro-Irradiation d’échantillons biologiques
 Applications Interdisciplinaires des Faisceaux
 d’Ions en Région Aquitaine

 • Accélérateur électrostatique :
 Vide
Accélérateur

 p+ et α de 3 MeV
 2 TEL différents

 • Ligne Microfaisceau :
 Obturateur
 électrostatique
 • Irradiation ciblée d’une cellule
 Faisceau
 à l’échelle micrométrique
 • Dose contrôlée : nombre
 précis de particule
 Collimateur • Taille du faisceau 1-2 m
 (5µm) • Vidéo microscopie:
 Visualisation et quantification
 en temps réel

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Micro dosimétrie des irradiations par microfaisceau d'ions par méthodes Monte Carlo - Eva TORFEH - LARD
Microfaisceau et Micro-Irradiation d’échantillons biologiques
 Applications Interdisciplinaires des Faisceaux
 d’Ions en Région Aquitaine

 • Accélérateur électrostatique :
 Vide
Accélérateur

 p+ et α de 3 MeV
 2 TEL différents

 • Ligne Microfaisceau :
 Obturateur
 électrostatique
 • Irradiation ciblée d’une cellule
 Faisceau
 à l’échelle micrométrique
 • Dose contrôlée : nombre
 précis de particule
 Collimateur Collimateur • Taille du faisceau 1-2 m
 (5µm) (20µm) • Vidéo microscopie:
 Visualisation et quantification
 en temps réel

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Microfaisceau et Micro-Irradiation d’échantillons biologiques
 Applications Interdisciplinaires des Faisceaux
 d’Ions en Région Aquitaine

 • Accélérateur électrostatique :
 Vide
Accélérateur

 p+ et α de 3 MeV
 2 TEL différents
 Système de
 focalisation • Ligne Microfaisceau :
 Obturateur
 électrostatique
 • Irradiation ciblée d’une cellule
 Faisceau
 à l’échelle micrométrique
 • Dose contrôlée : nombre
 précis de particule
 Collimateur Collimateur • Taille du faisceau 1-2 m
 (5µm) (20µm) • Vidéo microscopie:
 Visualisation et quantification
 en temps réel

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Microfaisceau et Micro-Irradiation d’échantillons biologiques
 Applications Interdisciplinaires des Faisceaux
 d’Ions en Région Aquitaine

 • Accélérateur électrostatique :
 Vide Air
Accélérateur

 p+ et α de 3 MeV
 2 TEL différents
 Système de
 Scan • Ligne Microfaisceau :
 focalisation
 Obturateur électrostatique
 électrostatique (x et y)
 • Irradiation ciblée d’une cellule
 Faisceau
 à l’échelle micrométrique
 • Dose contrôlée : nombre
 précis de particule
 Collimateur Collimateur • Taille du faisceau 1-2 m
 Détecteur
 (5µm) (20µm) • Vidéo microscopie:
 Visualisation et quantification
 en temps réel

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Microfaisceau et Micro-Irradiation d’échantillons biologiques
 Applications Interdisciplinaires des Faisceaux
 d’Ions en Région Aquitaine

 • Accélérateur électrostatique :
 Vide Air
Accélérateur

 p+ et α de 3 MeV
 2 TEL différents
 Système de
 Scan • Ligne Microfaisceau :
 focalisation
 Obturateur électrostatique
 électrostatique (x et y)
 • Irradiation ciblée d’une cellule
 Faisceau
 à l’échelle micrométrique
 • Dose contrôlée : nombre
 précis de particule
 Collimateur Collimateur • Taille du faisceau 1-2 m
 Détecteur
 (5µm) (20µm) Support des • Vidéo microscopie:
 cellules Visualisation et quantification
 en temps réel

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Microfaisceau et Micro-Irradiation d’échantillons biologiques
 Applications Interdisciplinaires des Faisceaux
 d’Ions en Région Aquitaine

 • Accélérateur électrostatique :
 Vide Air
Accélérateur

 p+ et α de 3 MeV
 2 TEL différents
 Système de
 Scan • Ligne Microfaisceau :
 focalisation
 Obturateur électrostatique
 électrostatique (x et y)
 • Irradiation ciblée d’une cellule
 Faisceau
 à l’échelle micrométrique
 • Dose contrôlée : nombre
 Microscope précis de particule
 Collimateur Collimateur • Taille du faisceau 1-2 m
 Détecteur
 (5µm) (20µm) Support des • Vidéo microscopie:
 cellules Visualisation et quantification
 en temps réel

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Microfaisceau et Micro-Irradiation d’échantillons biologiques
 Applications Interdisciplinaires des Faisceaux
 d’Ions en Région Aquitaine

Accélérateur de la plateforme Aifira Les 5 lignes de faisceau

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I- Micro-irradiation à l’échelle cellulaire:
 Etude cinétique de protéines de réparation d’ADN
 Thèse de Giovanna Muggiolu 2017, Université de Bordeaux

• Développement d'une lignée cellulaire avec
 GFP-RNF8 -> Réparation DSBs
• Irradiation avec 1000 p+
• Spot fluorescence: Accumulation de protéine
 au site du dommage

 G. Muggiolu et al., "Single α-particle irradiation permits real-
 time visualization of RNF8 accumulation at DNA damaged sites“,
 Sci. Rep., vol. 7, no. 41764, 2017.

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I- Micro-irradiation à l’échelle cellulaire:
 Etude cinétique de protéines de réparation d’ADN
 Thèse de Giovanna Muggiolu 2017, Université de Bordeaux

• Développement d'une lignée cellulaire avec
 GFP-RNF8 -> Réparation DSBs • Acquisition vidéo-microscopie pendant 30 min après
• Irradiation avec 1000 p+ irradiation
• Spot fluorescence: Accumulation de protéine • Mesure en temps réel de l’intensité de fluorescence
 au site du dommage • T = temps de recrutement (s)
 • A = Valeur max d’intensité
 Micro-Irradiation focalisée dans un spot dans la cellule avec G. Muggiolu et al., "Single α-particle irradiation permits real-
 time visualization of RNF8 accumulation at DNA damaged sites“,
 un nombre croissant de α et p de 3 MeV de TEL différents Sci. Rep., vol. 7, no. 41764, 2017.

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I- Micro-irradiation à l’échelle cellulaire:
 Etude cinétique de protéines de réparation d’ADN
 Thèse de Giovanna Muggiolu 2017, Université de Bordeaux
• Résultats pour environ 30 cellules par condition

• Diminution du temps de recrutement de manière
 significative lorsque α augmente de 10 à100
 non significative lorsque α augmente de 1 à10

• Pas de variation significative avec l'augmentation
 du nombre p

• Temps de recrutement moyen plus petit lorsque les
 cellules sont irradiées avec α par rapport à p
 -> Accumulation de la protéine plus rapide avec α par
 rapport à p

 G. Muggiolu et al., "Single α-particle irradiation permits real-
 time visualization of RNF8 accumulation at DNA damaged sites“,
 Sci. Rep., vol. 7, no. 41764, 2017.

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I- Micro-irradiation à l’échelle cellulaire:
 Etude cinétique de protéines de réparation d’ADN
 Thèse de Giovanna Muggiolu 2017, Université de Bordeaux
• Résultats pour environ 30 cellules par condition

• Diminution du temps de recrutement de manière
 significative lorsque α augmente de 10 à100
 non significative lorsque α augmente de 1 à10

• Pas de variation significative avec l'augmentation
 du nombre p

• Temps de recrutement moyen plus petit lorsque les
 cellules sont irradiées avec α par rapport à p
 -> Accumulation de la protéine plus rapide avec α par
 rapport à p

 Différentes réponses biologique en fonction:

 ?
 du TEL
 de l’énergie déposée G. Muggiolu et al., "Single α-particle irradiation permits real-
 du nombre de dommages ADN time visualization of RNF8 accumulation at DNA damaged sites“,
 Sci. Rep., vol. 7, no. 41764, 2017.

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Micro dosimétrie en utilisant Geant4/Geant4-DNA

• GEometry ANd Tracking toolkit pour la simulation du passage de particules
 à travers la matière en utilisant les méthodes Monte-Carlo
• Geant4-DNA :
 • Version pour la modélisation des dommages biologiques précoces induits par les rayonnements
 ionisants à l'échelle de l'ADN
 • Simuler chaque interaction en détail jusqu’à environ 10 eV dans de l’eau liquide
 • Constructeur physique Electromagnetic pour les faibles énergies
 • Code de simulation de structure de trace

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 8
Simulations avec Geant4-DNA :
 1- Structure de traces

• TEL de α 10 fois plus grand que TEL de p+
• Nombre de processus physique 10 fois plus avec des α qu’avec des protons
• Densité de processus physique importante pour définir les dommages ADN

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Simulations avec Geant4-DNA :
 1- Structure de traces

• TEL de α 10 fois plus grand que TEL de p+
• Nombre de processus physique 10 fois plus avec des α qu’avec des protons
• Densité de processus physique importante pour définir les dommages ADN

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 9
Simulations avec Geant4-DNA :
 1- Structure de traces

• TEL de α 10 fois plus grand que TEL de p+
• Nombre de processus physique 10 fois plus avec des α qu’avec des protons
• Densité de processus physique importante pour définir les dommages ADN

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 9
Simulations avec Geant4-DNA :
 2- Distribution spatiale de l’énergie
 Représentation schématique du
 10 α 100 p
 setup de la simulation

 • Energie totale moyenne déposée similaire pour 10
• 6 µm correspond à la profondeur α et 100 p+
 moyenne d'un noyau cellulaire
 • Différentes distributions spatiales des énergies des
• 0,2 x 0,2 µm correspond à la taille 2 particules
 des pixels d’images acquises en
 microscope à fluorescence • L’énergie déposée par 10 α est distribuée 10 points
 individuelles séparées
• Faisceau focalisée à 1,5 µm
 • L’énergie déposée par 100 p+ est plus homogène

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 10
Simulations avec Geant4-DNA :
 2- Distribution spatiale de l’énergie
 Représentation schématique du
 10 α 100 p
 setup de la simulation

 • Energie totale moyenne déposée similaire pour 10
• 6 µm correspond à la profondeur α et 100 p+
 moyenne d'un noyau cellulaire
 • Différentes distributions spatiales des énergies des
• 0,2 x 0,2 µm correspond à la taille 2 particules

 ?
 des pixels d’images acquises en Différences de distributions
 microscope à fluorescence • L’énergie déposée par 10 α est distribuée 10 points des dommages ADN
 individuelles séparées Effet de focalisation du faisceau
• Faisceau focalisée à 1,5 µm
 • L’énergie déposée par 100 p+ est plus homogène

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Simulations avec Geant4-DNA :
 3- Clustering des dommages ADN
• En se basant sur le code Clustering de G4-DNA
• Algorithme basée sur DBSCAN (Density Based Spatial Clustering
 of Applications With Noise)
• Calcul de nombre de différents dommage ADN
 • SSB : interaction localisée dans un région sensible (probabilité de 0,2)
 ayant une énergie suffisante pour induire de dommage

 • DSB : cluster formées de 2 SSBs distantes de moins de 3,4 nm (10 pb)
 au moins 1 située sur un brin opposé de l’ADN Z. Francis et al., "Simulation of DNA damage clustering after
 proton irradiation using an adapted DBSCAN algorithm", Comput.
 • CSB : clusters formés de plusieurs SSBs distants de moins de 3,4 nm (10 pb) Methods Programs Biomed., no. 101, pp. 265-270, 2011.

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 11
Simulations avec Geant4-DNA :
 3- Clustering des dommages ADN

• Nombre de dommages ↗↗linéairement avec la dose indépendamment du types de particules

• Pour α : 56% SSB 31% DSB 13% CSB Pour p : 86% SSB 8% DSB 6% CSB

• Nombre de particules focalisées ↗↗ -> même proportion des dommage -> pas d'effet de
 focalisation sur le nombre de dommage

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Simulations avec Geant4-DNA :
 3- Clustering des dommages ADN

• Nombre de dommages ↗↗linéairement avec la dose indépendamment du types de particules

• Pour α : 56% SSB 31% DSB 13% CSB Pour p : 86% SSB 8% DSB 6% CSB

• Nombre de particules focalisées ↗↗ -> même proportion des dommage -> pas d'effet de
 focalisation sur le nombre de dommage

• Clustering des DSBs à l’échelle micrométrique dans un domaine chromatinien de 30 nm

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 12
Simulations avec Geant4-DNA :
 3- Clustering des dommages ADN

• Nombre de dommages ↗↗linéairement avec la dose indépendamment du types de particules

• Pour α : 56% SSB 31% DSB 13% CSB Pour p : 86% SSB 8% DSB 6% CSB

• Nombre de particules focalisées ↗↗ -> même proportion des dommage -> pas d'effet de
 focalisation sur le nombre de dommage

• Clustering des DSBs à l’échelle micrométrique dans un domaine chromatinien de 30 nm

• Pour α: 30 cDSBs/track et 5 iDSBs/track Pour p: 1 cDSBs/track et 13 iDSBs/track

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 12
Simulations avec Geant4-DNA :
 3- Clustering des dommages ADN

• Nombre de dommages ↗↗linéairement avec la dose indépendamment du types de particules
 • RNF8 impliquée dans la réparation des DSBs
• Pour α : 56% SSB 31% DSB 13% CSB Pour p : 86% SSB 8% DSB 6% CSB
 • 10 α focalisées dans 1,5 µm sont considéré comme 10
• Nombre de particules focalisées ↗↗ -> même proportion des dommage -> pas d'effet de traces individuelles séparées
 focalisation sur le nombre de dommage
 • Avec α -> ++DSBs condensés autour de la trace
• Clustering des DSBs à l’échelle micrométrique dans un domaine chromatinien de 30 nm -> ++ rapide
• Pour α: 30 cDSBs/track et 5 iDSBs/track Pour p: 1 cDSBs/track et 13 iDSBs/track • Avec p -> ++SSBs, DSBs plus dispersés -> -- rapide

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 12
Prochaines étapes

• Prendre en compte la modélisation du stade physico- • Simulation avec des modèles réalistes de l’ADN
 chimie : interaction entre les molécules après la radiolyse en passant des nucléotides jusqu’au noyau
 de l’eau -> Dommages Indirectes

 Exemple d'irradiation de 16 paire de bases de B-ADN molécule par 10
 électrons de 10 keV, simulés avec l'exemple Geant4-ADN «pdb4dna »
 Source : https://sites.duke.edu/missiontomars/themission/cancer/what-is-cancer/ Incerti, S. et al., Physica Medica 2016

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 13
II- Micro-irradiation d’un organisme vivant:
 Suivi en temps réel des effets radio-induits
Caenorhabditis elegans (C.elegans) :
Model de référence en biologie
Caractéristiques:
• Nombre fixe de cellules (959 cellules)
• Transparent
• Facile à maintenir en culture
• Cellule divisée de la même manière, selon le
même ordre chronologique, avec le même
nombre et le même type de cellules filles

 Cycle de vie des C.elegans

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 14
II- Micro-irradiation d’un organisme vivant:
 Suivi en temps réel des effets radio-induits
Caenorhabditis elegans (C.elegans) :
 Montage d’images de vidéo microscopique d’un
Model de référence en biologie embryon contrôle stade 2 cellules en division
Caractéristiques:
• Nombre fixe de cellules (959 cellules)
• Transparent
• Facile à maintenir en culture
• Cellule divisée de la même manière, selon le
même ordre chronologique, avec le même
nombre et le même type de cellules filles

 Cycle de vie des C.elegans

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 14
II- Micro-irradiation d’un organisme vivant:
 Suivi en temps réel des effets radio-induits
Caenorhabditis elegans (C.elegans) :
 Montage d’images de vidéo microscopique d’un Représentation schématique du setup
Model de référence en biologie embryon contrôle stade 2 cellules en division
Caractéristiques: d’irradiation
• Nombre fixe de cellules (959 cellules)
• Transparent
• Facile à maintenir en culture
• Cellule divisée de la même manière, selon le
même ordre chronologique, avec le même
nombre et le même type de cellules filles

 Cycle de vie des C.elegans

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 14
II- Micro-irradiation d’un organisme vivant:
 Suivi en temps réel des effets radio-induits
Caenorhabditis elegans (C.elegans) :
 Montage d’images de vidéo microscopique d’un Représentation schématique du setup
Model de référence en biologie embryon contrôle stade 2 cellules en division
Caractéristiques: d’irradiation
• Nombre fixe de cellules (959 cellules)
• Transparent
• Facile à maintenir en culture
• Cellule divisée de la même manière, selon le
même ordre chronologique, avec le même
nombre et le même type de cellules filles

 Cycle de vie des C.elegans

 Formation d’aberration (ponts inter-chromosomiques)
 dans la chromatine en division

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 14
II- Micro-irradiation d’un organisme vivant:
 Suivi en temps réel des effets radio-induits
Caenorhabditis elegans (C.elegans) :
 Montage d’images de vidéo microscopique d’un Représentation schématique du setup
Model de référence en biologie embryon contrôle stade 2 cellules en division
Caractéristiques: d’irradiation
• Nombre fixe de cellules (959 cellules)
• Transparent
• Facile à maintenir en culture
• Cellule divisée de la même manière, selon le
même ordre chronologique, avec le même
nombre et le même type de cellules filles

 Cycle de vie des C.elegans

 Formation d’aberration (ponts inter-chromosomiques)
 Dose/Energie délivrée aux
 différents compartiments
 ?
 dans la chromatine en division

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 14
Simulations des irradiations effectuées:
 Modélisation d’un embryon

Acquisition images confocales d’embryon
(en 3D) marqué en:
 a- Phalloïdine (rouge)
 b- Hoechst33342 (blue)

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 15
Simulations des irradiations effectuées:
 Modélisation d’un embryon

Acquisition images confocales d’embryon Définition de la chromatine (en bleu),
(en 3D) marqué en: l’embryon (en rouge) et les volumes
 a- Phalloïdine (rouge) nucléaires (en vert) en appliquant un
 b- Hoechst33342 (blue) seuil d’intensité (ImageJ)

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 15
Simulations des irradiations effectuées:
 Modélisation d’un embryon

Acquisition images confocales d’embryon Définition de la chromatine (en bleu), Fantôme d’un embryon
(en 3D) marqué en: l’embryon (en rouge) et les volumes faible résolution formé par
 a- Phalloïdine (rouge) nucléaires (en vert) en appliquant un des voxels implanté dans
 b- Hoechst33342 (blue) seuil d’intensité (ImageJ) Geant4 sous forme d’un
 volume parametrisé et
 irradié avec des protons
 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 15
Simulations des irradiations effectuées:
 Modélisation d’un embryon
Distribution d’énergie dans la chromatine

 • Energie déposée que dans le noyau
 irradié (nulle dans le noyau non irradié)

 • Energie totale dans la chromatine 0,4 pJ
 (104 p) correspondant à une énergie
 spécifique de 180 Gy

 5µm

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 16
Simulations des irradiations effectuées:
 Modélisation d’un embryon
Distribution d’énergie dans la chromatine

 • Energie déposée que dans le noyau
 irradié (nulle dans le noyau non irradié)

 • Energie totale dans la chromatine 0,4 pJ
 (104 p) correspondant à une énergie
 spécifique de 180 Gy

 5µm

 Variation de l’énergie déposée
 Suivant la forme de la chromatine
 ?
 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 16
Simulation de 40 cellules de C. elegans :
 Effet de la densité de la chromatine sur la distribution de l’énergie
Première division cellulaire révélant la condensation
de la chromatine au cours des étapes de la mitose

 • Irradiation de la cellule de l’embryon en prophase

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 17
Simulation de 40 cellules de C. elegans :
 Effet de la densité de la chromatine sur la distribution de l’énergie
Première division cellulaire révélant la condensation
de la chromatine au cours des étapes de la mitose

 • Irradiation de la cellule de l’embryon en prophase

 • 5 différentes distributions de la chromatine
 • Variation du dépôt d’énergie dans la chromatine en fonction
 de sa condensation
 • Energie déposée dans les noyaux similaires pour tous les
 embryons (10.5 ± 2.9 pJ )
 • En prophase 4% de l’énergie total déposée dans la chromatine
 En métaphase 60 % de l’énergie total déposée dans la chromatine
 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 17
Simulation de 40 cellules de C. elegans :
 Effet de la densité de la chromatine sur la distribution de l’énergie
Première division cellulaire révélant la condensation
de la chromatine au cours des étapes de la mitose

 • Irradiation de la cellule de l’embryon en prophase

 • En prophase l’énergie moyenne déposée dans la
 chromatine 0,5 ± 0,15 pJ (petite variation) • 5 différentes distributions de la chromatine
 • Variation du dépôt d’énergie dans la chromatine en fonction
 • Pas d’effet important sur le dépôt d’énergie dans de sa condensation
 la chromatine au moment de l’irradiation avec un • Energie déposée dans les noyaux similaires pour tous les
 délai de moins de 2 minutes embryons (10.5 ± 2.9 pJ )
 • En prophase 4% de l’énergie total déposée dans la chromatine
 En métaphase 60 % de l’énergie total déposée dans la chromatine
 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 17
Prochaines étapes

• Méthodologie validée pour des irradiations à fortes doses

 -> ouvre des perspectives pour irradiation sélective à des doses plus faibles

• Seulement 4% de l'énergie déposée dans le volume nucléaire l’est transmise dans la chromatine

 ->utilisation d'autres lignées de C. elegans avec marquage d’autres compartiments nucléaires comme
 le fuseau mitotique

• Calcul des dépôts d'énergie et de l'énergie spécifique dans des nouvelles géométries prenant en
compte la structure et la composition de l'ADN

 -> Prédiction des dommages ADN direct et indirect

 35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019 18
Remerciement pour tout le groupe iRiBio
 • Hervé SEZNEC
 • Philippe BARBERET
 • Giovanna MUGGIOLU
 • Guillaume DEVES
 • Nathalie FAVRET
 • Sébastien INCERTI
 • Marina SIMON
 • Laurent PLAWINSKI

Merci de votre
 Attention
35èmes Journées des L.A.R.D., Clermont-Ferrand, 1 et 2 Avril 2019
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