Radiobiologie avec des neutrons rapides

Radiobiology with fast neutrons

Laboratoire de Physique Corpusculaire, 24 avenue des Landais, 63177 Aubière Cedex, France

Reçu : 6 Novembre 2006
Accepté : 28 Février 2007

Résumé

Des cellules d’un cancer humain (mélanome) particulièrement résistant à des doses classiques de radiothérapie médicale (rayons X de haute énergie) ont été irradiées avec des neutrons de 14 MeV à des doses étagées de 5 centiGrays (cGy) jusqu’à 1,12 Gray (Gy), à deux débits de doses, l’un très faible (0,8 mGy mn^-1), l’autre modéré (40 mGy mn^-1). L’effet biologique a été étudié par deux techniques : analyse de la survie cellulaire et des anomalies chromosomiques. Un aspect inhabituel de la forme de la courbe de survie a été mis en évidence au très faible débit de dose : mort cellulaire aiguë à 5 cGy suivie d’un plateau de survie de 10 à 32,5 cGy. Le taux d’aberrations chromosomiques induites suit lui-même un plateau au très faible débit de dose, de 10 à 30 cGy. Ces phénomènes disparaissent à plus fort débit de dose, ce qui suggère l’existence d’un seuil de déclenchement de la réparation cellulaire et une saturation vers 35 cGy. Ces résultats ont un intérêt pour la radiobiologie des neutrons et la radioprotection.

Abstract

Human melanoma cells particularly resistant to high energy X rays were irradiated with 14 MeV neutrons at low doses ranging from 5 cGy to 1.12 Gy and using two different dose rates: a very low one (0.8 mGy mn^-1) and a moderate one (40 mGy mn^-1). The biological effects of neutrons were studied both by cell survival assay and chromosomal aberrations analysis. Unusual features of the survival curve at low dose rate were observed as a marked degree of cell killing at 5 cGy followed by a plateau of survival from 10 to 32.5 cGy. At low dose rate, the levels of induced chromosomal aberrations tended also to reach a plateau with doses ranging from 10 to 30 cGy. Both phenomena disappear at higher dose rate. The existence of a plateau observed after low-dose neutrons suggests that a repair process might be induced after a threshold dose of 5-7.5 cGy with a saturation around 32.5 cGy. These findings may be of interest for the domain of neutrons radiobiology and radioprotection.