Les radiations ionisantes

On appelle une radiation ionisante, une énergie en mouvement qui est capable, au niveau d'une molécule, d'arracher des électrons aux atomes (= ioniser). Quand un atome a été ionisé au niveau d'une molécule, celle-ci se retrouve dans un état instable qui peut provoquer sa rupture. Il existe deux catégories de rayonnements ionisants.

1. Les rayonnements électromagnétiques de haute énergie

Ce sont les photons X et les photons γ (Gamma). Les photons X sont fabriqués à partir de tubes à rayons X ou par des accélérateurs de particules. Les photons γ sont obtenus grâce à la désintégration nucléaire de substance radioactive comme le cobalt par exemple. Très pénétrants, ces photons (X et γ), traversent facilement les tissus (ils sont absorbés par effet Compton* ou par effet photoélectrique*) pour amener leur énergie en profondeur.

2. Les rayonnements corpusculaires

Ce sont les photons α (alpha), β (Béta) et les neutrons. Ceux-ci sont émis par une désintégration d'éléments radioactifs naturels ou artificiels (par des cyclotrons). L'avantage de ces rayonnements, c'est la précision de leur faisceau permettant le traitement de certaines tumeurs proches de régions très sensibles (par exemple le traitement d'une tumeur de l'œil tout en sauvegardant la vision).

3. Les effets sur la cellule

Le principe d'irradier une tumeur, est d'obtenir la mort des cellules malignes. Les rayonnements ionisants vont agir sur les molécules d'ADN. En effet, la molécule d'ADN est une cible privilégiée de la cellule, car c'est dans celle-ci que se trouve l'information de la cellule lui permettant de se diviser et donc de survivre.

Les rayonnements ionisants peuvent avoir un effet direct sur les molécules d’ADN. La structure chimique de l'ADN peut-être modifiée grâce à l'ionisation d'un atome constituant la molécule d'ADN qui va se recombiner avec un autre atome. Il existe un deuxième mécanisme qui consiste en une ionisation des molécules d’eau (radiolyse de l’eau) et d’oxygène à l’origine de radicaux libres. Ceux-ci vont entrainer des modifications structurelles des molécules d’ADN.

Pour pouvoir stopper la progression de la tumeur et arriver à détruire celle-ci, il faut une dose suffisante, en effet la sensibilité de la cellule dépend de plusieurs facteurs liés à l’irradiation (l'énergie, le débit, le fractionnement de la dose), au milieu (oxygène) et à la cellule elle-même. Un des problèmes en radiothérapie, est que les radiations ionisantes ne font quasiment pas de différences entre les cellules saines et les cellules cancéreuses. Il faut donc pouvoir protéger les tissus sains et les organes voisins de la tumeur.