Développement de méthodes de microdosimétrie et de nanodosimétrie à l’échelle cellulaire et subcellulaire appliquées à la radiothérapie interne vectorisée ciblant le PSMA

Le stage se déroulera au sein de l’UMR 1240 IMoST (Imagerie Moléculaire et Stratégies Théranostiques, INSERM/UCA), une unité de recherche dédiée au développement de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques en oncologie. L’une des forces d’IMoST réside dans son environnement fortement pluridisciplinaire, réunissant biologistes, chimistes, radiopharmaciens, médecins nucléaires, anatomo-pathologistes et cliniciens du CHU de Clermont-Ferrand et du Centre Jean Perrin. Cette organisation favorise une recherche translationnelle intégrée, allant de l’identification de biomarqueurs et du développement d’outils innovants jusqu’à leur évaluation clinique, avec pour objectif l’amélioration de la prise en charge personnalisée des patients atteints de cancer.

L’évaluation des effets radiobiologiques en radiothérapie interne vectorisée (RIV) demeure encore limitée, malgré l’émergence rapide de nouveaux radiopharmaceutiques. Cette situation souligne la nécessité croissante d’intégrer des paramètres biologiques aux analyses dosimétriques afin de mieux comprendre la réponse tumorale et d’optimiser l’efficacité thérapeutique.

Ce projet de Master vise à développer un modèle in silico multicompartmental capable de simuler, à l’échelle cellulaire, les effets biologiques induits par une RIV ciblant le PSMA. Des cultures monocouches de cellules humaines de cancer de la prostate seront modélisées ; les interactions physiques seront simulées à l’aide de méthodes de Monte Carlo, tandis que la réponse biologique sera suivie au cours du temps en fonction de la localisation subcellulaire de la cible et du débit de dose.

Les objectifs sont d’évaluer l’impact de l’hétérogénéité de l’expression du PSMA sur la réponse cellulaire et de corréler les dommages biologiques à la dose absorbée dans les différents compartiments cellulaires.

S’appuyant sur un cadre avancé de microdosimétrie, ce projet contribuera à une meilleure compréhension des mécanismes radiobiologiques impliqués dans la radiothérapie interne vectorisée, à l’optimisation des stratégies thérapeutiques et à l’amélioration des modèles de simulation prenant en compte les propriétés spécifiques de ces radiopharmaceutiques.

Ce travail bénéficie d’un financement de la Ligue contre le cancer (comité régional) et sera mené en étroite collaboration avec une équipe de recherche de l’Autorité de sûreté nucléaire et de radioprotection (ASNR), en charge des simulations numériques et de la modélisation physique.

Nous recherchons un(e) étudiant(e) en Master 2 avec une première expérience en culture cellulaire ; une expérience en immunofluorescence et/ou en microscopie serait un plus. Nous recherchons avant tout une personne curieuse, autonome et intéressée par la pluridisciplinarité, capable d’échanger avec des profils scientifiques variés, allant de la radiobiologie à la microscopie, en passant par la physique médicale et la médecine nucléaire. Une appétence pour le travail à l’interface entre biologie, physique et médecine est particulièrement appréciée. Le candidat devra également être à l’aise avec l’idée de travailler dans un environnement utilisant la radioactivité, dans le respect des règles de radioprotection et des procédures expérimentales.