Doctorant (H/F) : Développement et évaluation des faisceaux de radiothérapie FLASH aux ions carbone pour des études dosimétriques et radiobiologiques sur un modèle de cerveau

Description du Poste

Sujet De Thèse

** CONTEXTE SCIENTIFIQUE **

L'objectif principal du traitement du cancer est d'éliminer toutes les cellules souches cancéreuses présentes dans la tumeur et les ganglions lymphatiques régionaux, tout en minimisant les dommages causés aux tissus sains environnants. Aujourd'hui, la radiothérapie constitue un pilier du traitement du cancer, et le nombre de patients traités par radiothérapie par faisceau de particules augmente rapidement chaque année. À cet égard, les ions lourds – tels que les ions carbone (12C) – offrent une grande précision et une efficacité biologique optimale, ce qui en fait une solution très prometteuse pour le traitement des tumeurs radiorésistantes de la région tête et cou.

La radiothérapie FLASH est une modalité innovante dans laquelle le traitement est délivré à des débits de dose ultra-élevés, des centaines de fois supérieurs à ceux utilisés en routine clinique. Depuis plus d'une décennie, cette technique suscite un intérêt croissant grâce à des études précliniques démontrant que ces débits de dose ultra-élevés réduisent considérablement les effets secondaires tout en préservant l'efficacité de l'élimination tumorale.

Dans ce contexte, l'objectif de ce projet translationnel est de préparer et d'évaluer des expériences visant à démontrer l'effet FLASH avec des ions ¹²C dans un modèle cérébral in vitro. Ce travail interdisciplinaire, principalement mené au sein d'institutions caennaises, implique le développement initial et l'optimisation de lignes de faisceau cliniques et expérimentales, suivis d'une caractérisation biologique réalisée en étroite collaboration avec l'équipe de radiobiologie. Le candidat retenu rejoindra une équipe composée de physiciens, de physiciens médicaux et de radiobiologistes travaillant sur ce projet ainsi que sur des projets connexes.


** À PROPOS DU POSTE **

Principaux objectifs de la thèse :
- Développer des dispositifs d'irradiation au sein des installations CYCLHAD et GANIL pour des études de radiobiologie FLASH avec des ions 12C,
- Étudier l'effet FLASH induit par des ions 12C sur un modèle cérébral in vitro et analyser les données biologiques.

Missions du candidat(e) :
- Concevoir, mettre en œuvre et valider la ligne de faisceau de la salle expérimentale CYCLHAD (simulations GATE-10, mesures dosimétriques),
- Optimiser et valider la ligne de faisceau du GANIL (simulations GATE-10, mesures dosimétriques),
- Contribuer aux expériences de radiobiologie utilisant un modèle cérébral in vitro (culture cellulaire, tranches organotypiques, immunomarquages) et prendre en charge l'analyse des données associées (images de microscopie),
- Présenter les travaux lors de réunions de collaboration et de conférences internationales,
- Rédiger des rapports et des articles scientifiques destinés à des revues à fort impact,
- Rédiger une thèse de doctorat pour l'Université de Caen,
- Apporter un soutien à d'autres projets du laboratoire.

Les protocoles radiobiologiques seront élaborés en collaboration avec des chercheurs de l'ISTCT à Caen.
L'ouverture de la salle expérimentale CYCLHAD est prévue d'ici un à deux ans.
En fonction de l'avancement de la thèse et de la disponibilité du faisceau, les tâches complémentaires suivantes liées à la radiothérapie FLASH par ions lourds pourraient être envisagées :
- Préparation et participation à une expérience 12C-FLASH au CNAO (Centre national d'hadronthérapie oncologique, Pavie, Italie) en utilisant le même modèle cérébral in vitro,
- Simulations (Geant4/GATE-10) des espèces réactives de l'oxygène dans les conditions expérimentales du 12C-FLASH,
- Simulation (Geant4/GATE-10) et mesures de la radioactivité induite chez le patient par le faisceau 12C-FLASH,
- Participation au développement et aux essais de prototypes de détecteurs pour la radiothérapie FLASH par ions lourds.


** PROFIL DU CANDIDAT(E) **

Requis :
- Master obtenu ou en cours d'obtention dans un domaine pertinent (physique fondamentale/médicale/nucléaire, génie biomédical, etc.),
- Très bonnes compétences en programmation (par ex. Python),
- Connaissances de base en physique des rayonnements, notamment sur l'interaction des faisceaux de particules avec la matière,
- Expérience en analyse de données et en statistiques,
- Maîtrise de l'anglais au niveau B1 minimum (selon le Cadre européen commun de référence pour les langues).

Souhaité :
- Connaissances en physique médicale, dosimétrie, instrumentation nucléaire et radiobiologie,
- Expérience des codes de Monte-Carlo (par ex. GATE-10) et du traitement d'images,
- Expérience en irradiation, dosimétrie et travaux de laboratoire *in vitro*,
- Maîtrise du français.

Thèse financée par l'ANR : ACT1_ANR-25-CPJ1-0194-01

Votre Environnement de Travail

Le(a) candidat(e) retenu(e) travaillera au sein d'une équipe hautement interdisciplinaire composée de physiciens, de physiciens médicaux et de radiobiologistes. Il/elle bénéficiera d'une formation systématique en cours d'emploi, ainsi que de possibilités de développement personnel et de vastes opportunités de réseautage professionnel.

Le(a) candidat(e) retenu(e) sera affecté(e) à l'équipe AMIE (Applications Médicales, Industrielles et Environnementales), au sein du Laboratoire de Physique Corpusculaire de Caen (LPCC - UMR6534). Le LPC CAEN, comptant environ 120 personnels, est une unité mixte de Recherche (UMR6534) dépendant de trois tutelles : le CNRS, l’Université de Caen Normandie (UNICAEN) et l’Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Caen (ENSICAEN). Il est situé sur le Campus 2 de l’Université de Caen Normandie (Campus Côte de Nacre) et fait partie du parc de recherche de l’ENSICAEN (www.lpc-caen.in2p3.fr/).

Le(a) candidat(e) collaborera également avec d'autres institutions à Caen, notamment :
- ISTCT (Imagerie et Stratégies Thérapeutiques pour les Cancers et les Tissus Cérébraux, UMR 6030, https://www.istct.cyceron.fr/index.php/fr/),
- CYCLHAD (Centre International d'Hadronthérapie, https://cyclhad.fr/),
- GANIL (Grand Accélérateur National d'Ions Lourds, https://www.ganil-spiral2.eu/fr/).
En fonction de l'avancement de la thèse et de la disponibilité du faisceau, une collaboration ainsi qu'une campagne expérimentale au CNAO (Centre National d'Hadronthérapie Oncologique, Pavie, Italie) seront envisagées.

Contraintes et risques

Une partie des travaux impliquera des expériences faisant appel à des rayonnements ionisants, à l'aide d'équipements cliniques et précliniques. Des déplacements en France et à l'étranger sont également prévus pour participer à des conférences scientifiques et à des expériences au sein d'institutions partenaires.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

Le CNRS

Les métiers de la recherche