L'astate-211, une arme contre les cellules tumorales
L'astate-211 fait partie des radio-isotopes (substances ou éléments qui émettent des radiations) utilisés en médecine nucléaire. Son atout majeur ? Lorsqu'il se désintègre, il émet une particule alpha (forme de rayonnement émis par des noyaux instables de grande masse atomique) très énergétique, et avec une portée extrêmement courte.
Ainsi, en se fixant préférentiellement aux cellules tumorales ou à leur environnement proche, l'isotope radioactif se concentre à proximité des micro-tumeurs. Les particules alpha émises provoquent alors des dommages irréversibles à l'ADN des cellules cancéreuses tout en limitant les dégâts infligés aux tissus sains grâce à leur très courte portée.
A cela s'ajoute une demi-vie de 7,2 heures, suffisante pour que l'astate-211 soit produit, transporté puis utilisé en hôpital. Autant d'atouts qui en font un candidat de choix pour entrer dans l'arsenal thérapeutique des oncologues.
Le revers de la médaille : un isotope toxique, l'astate-210
Mais produire de l'astate-211 n'est pas simple. Il est nécessaire bombarder une cible de bismuth avec des particules alpha. Cette réaction délicate génère alors un isotope indésirable : l'astate-210, dont la désintégration radioactive mène au polonium-210, un élément extrêmement toxique. Il est donc essentiel d'éviter cette « contamination » pour envisager un usage médical sûr.
Il n'est pas possible de séparer facilement chimiquement les deux isotopes, car ils possèdent les mêmes propriétés chimiques. La seule solution consiste donc à contrôler finement l'énergie du faisceau de particules pour maximiser la création d'astate-211 tout en minimisant celle d'astate-210. Jusqu'à présent, les scientifiques manquaient de données précises pour y parvenir.
SPIRAL2, une précision unique pour percer les secrets des astates
C'est ici qu'intervient SPIRAL2, l'accélérateur linéaire supraconducteur du GANIL. Conçu pour fournir des faisceaux d'ions intenses et parfaitement contrôlés, il atteint une énergie facilement réglable avec une précision remarquable.
Les chercheurs du GANIL (CEA-CNRS) ont utilisé cet accélérateur pour étudier la production d'astate-210 et d'astate-211 dans une plage d'énergie critique. Leurs mesures, réalisées à l'aide du détecteur EXOGAM, un spectromètre gamma de haute efficacité, ont permis de corriger et d'affiner les bases de données nucléaires.
Une avancée au service de la médecine nucléaire
L'absence de données expérimentales fiables sur l'astate-210 constituait un frein au développement clinique de l'astate-211 en médecine nucléaire. Avec ces nouvelles données, les conditions de production peuvent être définies de manière plus optimisée, garantissant un rapport entre ces astates compatible avec un usage médical.
Cette expérience démontre que l'installation SPIRAL2 peut devenir un outil privilégié pour l'étude de la production de radio-isotopes thérapeutiques. L'astate-211 pourrait n'être que le premier d'une série de radionucléides produits et caractérisés dans des conditions idéales.