ERDF- ENSICAEN — Irradiations of complex biomolecules — FONCT (Q3673512)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3673512 in France
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ERDF- ENSICAEN — Irradiations of complex biomolecules — FONCT |
Project Q3673512 in France |
Statements
56,237.11 Euro
0 references
112,474.22 Euro
0 references
50.0 percent
0 references
1 October 2015
0 references
30 September 2018
0 references
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE INGENIEURS DE CAEN
0 references
14050
0 references
L'hadronthérapie est une technique émergente puissante pour le traitement du cancer en particulier pour les tumeurs profondes. Au niveau de la Normandie, cela s'est traduit par l'implantation du projet ARCHADE à Caen, projet qui va permettre de traiter certaines tumeurs avec un faisceau de protons à partir de 2018 et un faisceau de carbone vers 2020-2021. Les avantages des faisceaux d'ions par rapport à la radiothérapie traditionnelle sont bien connus. Ces avantages sont essentiellement dus à l'existence du pic de Bragg permettant une bonne localisation de l'énergie déposée avec une faible dispersion. Cela augmente l'efficacité de traitement et diminue l'énergie déposée dans les tissus sains. Néanmoins, de nombreux problèmes n'ont pas été résolus en particulier ceux portant sur les dommages induits sur l'ADN au niveau moléculaire et sur le rôle de l'environnement. Il est communément accepté que les dommages induits par l'irradiation soient à la fois générés par le faisceau primaire (effets directs : excitation et ionisation) et par les radicaux produits dans le voisinage, radicaux pouvant ensuite réagir chimiquement avec le milieu (effets indirects). Les expériences réalisées in vivo reflètent la réelle combinaison de ces 2 effets. Cependant il est jusqu'à présent impossible d'établir une hiérarchie des évènements lors de l'irradiation et il est impossible d'établir une véritable interprétation au niveau moléculaire de l'origine des dommages générés. Pour combler ce manque d'information, une méthodologie alternative est apparue ces dernières années. Elle consiste à irradier les biomolécules isolées en phase gaz. Les méthodes d'analyse physico-chimiques (spectrométrie de masse) permettent de comprendre l'étape physique de l'irradiation. Cette méthode a permis de comprendre comment les biomolécules se fragmentent lors de l'irradiation. La plupart des biomolécules étudiées sont relativement petites (acides nucléiques et peptides) et ne représentent que des blocs élémentaires de biomolécules présentes dans les tissus vivants. Ces expériences in vaccuo ont montré qu'il était difficile d'extrapoler à partir de ces résultats les conséquences biologiques observables de l'irradiation. Dans un projet, cofinancé par l'INSERM, nous proposons d'étudier les effets directs et indirects générés par l'irradiation de biomolécules (peptides, protéines, brin d'ADN) par 2 méthodes expérimentales : une en phase gaz où les biomolécules sont hydratées. L'autre consiste à irradier les mêmes biomolécules sous la forme d'un film solide. Une analyse quantitative des produits de l'irradiation sera réalisée par spectrométrie de masse et comparée aux résultats de la première méthode. Afin d'étudier l'effet de l'environnement en phase solide, c'est-à-dire les effets indirects, nous proposons aussi, d'étudier l'irradiation de ces mêmes biomolécules au sein de matrices de glaces d'eau (avec différentes concentrations). Nous étudierons aussi le rôle des nanoparticules métalliques pour élucider l'effet d'amélioration de l'efficacité d'irradiation induite. Les expériences d'irradiation sur la phase solide seront réalisées sur les lignes de l'accélérateur GANIL (Caen, France). Pour ce projet, les fonds FEDER permettront de finaliser les modifications techniques de notre dispositif expérimental et d'embaucher un second post-doc qui aura en charge la phase expérimentale de l'opération (irradiation des échantillons de biomolécules et analyse des résultats obtenus). (French)
0 references
Hadron therapy is a powerful emerging technique for the treatment of cancer especially for deep tumors. In Normandy, this has resulted in the implementation of the archade project in Caen, a project that will allow the treatment of certain tumours with a beam of protons from 2018 and a carbon beam around 2020-2021. The advantages of ion beams over traditional radiation therapy are well known. These advantages are mainly due to the existence of the Bragg peak allowing a good location of the deposited energy with low dispersion. This increases treatment efficiency and decreases energy deposited in healthy tissues. However, many problems have not been resolved, particularly those related to DNA damage at the molecular level and the role of the environment. It is commonly accepted that the damage induced by irradiation is both generated by the primary beam (direct effects: excitation and ionisation) and by the radicals produced in the vicinity, radicals that can then react chemically with the medium (indirect effects). In vivo experiments reflect the real combination of these 2 effects. However, it is thus far impossible to establish a hierarchy of events during irradiation and it is impossible to establish a true molecular interpretation of the origin of the damage generated. To fill this information gap, an alternative methodology has emerged in recent years. It consists of irradiating isolated biomolecules in the gas phase. Physico-chemical analysis methods (mass spectrometry) make it possible to understand the physical stage of irradiation. This method helped to understand how biomolecules fragment during irradiation. Most of the biomolecules studied are relatively small (nucleic acids and peptides) and represent only elementary blocks of biomolecules present in living tissues. These in vaccuo experiments showed that it was difficult to extrapolate from these results the observable biological consequences of irradiation. In a project, co-financed by INSERM, we propose to study the direct and indirect effects generated by the irradiation of biomolecules (peptides, proteins, DNA strands) by 2 experimental methods: a gas phase where biomolecules are hydrated. The other is to irradiate the same biomolecules in the form of a solid film. A quantitative analysis of the irradiation products will be carried out by mass spectrometry and compared with the results of the first method. In order to study the effect of the environment in the solid phase, i.e. indirect effects, we also propose to study the irradiation of these same biomolecules within water ice matrices (at different concentrations). We will also study the role of metal nanoparticles in elucidating the effect of improved induced irradiation efficiency. The solid phase irradiation experiments will be carried out on the lines of the GANIL accelerator (Caen, France). For this project, ERDF funds will make it possible to finalise the technical changes to our experimental system and to hire a second post-doc which will be responsible for the experimental phase of the operation (irradiation of biomolecule samples and analysis of the results obtained). (English)
18 November 2021
0.882642423408433
0 references
Die Hadrontherapie ist eine starke, aufstrebende Technik zur Behandlung von Krebs, insbesondere bei tiefen Tumoren. Auf der Ebene der Normandie hat sich dies in der Einführung des Archade-Projekts in Caen niedergeschlagen, mit dem einige Tumore ab 2018 mit einem Protonenstrahl und einem Kohlenstoffstrahl bis 2020-2021 behandelt werden können. Die Vorteile von Ionenstrahlen gegenüber der traditionellen Strahlentherapie sind bekannt. Diese Vorteile sind vor allem auf den Bragg-Peak zurückzuführen, der eine gute Lokalisierung der abgelagerten Energie mit geringer Dispersion ermöglicht. Dies erhöht die Behandlungseffizienz und verringert die Energie, die in gesundes Gewebe abgegeben wird. Viele Probleme wurden jedoch nicht gelöst, insbesondere die Probleme im Zusammenhang mit Schäden an der DNA auf molekularer Ebene und der Rolle der Umwelt. Es wird allgemein anerkannt, dass der durch die Bestrahlung verursachte Schaden gleichzeitig durch den Primärstrahl verursacht wird (direkte Wirkungen: Erregung und Ionisierung) und durch die in der Nachbarschaft produzierten Radikale, die dann chemisch mit dem Medium reagieren können (indirekte Effekte). Die in vivo durchgeführten Versuche spiegeln die tatsächliche Kombination dieser beiden Effekte wider. Bisher ist es jedoch nicht möglich, eine Hierarchie der Ereignisse bei der Bestrahlung festzulegen, und es ist unmöglich, eine wirkliche molekulare Interpretation der Ursache des verursachten Schadens festzustellen. Um diese Informationslücke zu schließen, hat sich in den letzten Jahren eine alternative Methodik entwickelt. Sie besteht in der Bestrahlung isolierter Biomoleküle in der Gasphase. Physikalisch-chemische Analysemethoden (Massenspektrometrie) ermöglichen das Verständnis der physikalischen Phase der Bestrahlung. Diese Methode ermöglichte es zu verstehen, wie sich Biomoleküle bei der Bestrahlung zersplittern. Die meisten untersuchten Biomoleküle sind relativ klein (Nukleinsäuren und Peptide) und stellen nur elementare Biomolekülblöcke in lebenden Geweben dar. Diese In-Vakuo-Erfahrungen haben gezeigt, dass es schwierig ist, die beobachtbaren biologischen Folgen der Bestrahlung aus diesen Ergebnissen zu extrapolieren. In einem Projekt, das von INSERM kofinanziert wird, schlagen wir vor, die direkten und indirekten Auswirkungen der Bestrahlung von Biomolekülen (Peptide, Proteine, DNA-Strang) mit zwei experimentellen Methoden zu untersuchen: eine Gasphase, in der Biomoleküle mit Feuchtigkeit versorgt werden. Die andere besteht darin, dieselben Biomoleküle in Form eines festen Films zu bestrahlen. Eine quantitative Analyse der Bestrahlungsprodukte wird mittels Massenspektrometrie durchgeführt und mit den Ergebnissen der ersten Methode verglichen. Zur Untersuchung der Auswirkungen der Festphasenumwelt, d. h. der indirekten Effekte, schlagen wir auch vor, die Bestrahlung derselben Biomoleküle in Wassereismatrizen (mit unterschiedlichen Konzentrationen) zu untersuchen. Wir werden auch die Rolle von metallischen Nanopartikeln untersuchen, um den Effekt der Verbesserung der induzierten Bestrahlungseffizienz aufzuklären. Die Bestrahlungsversuche an der festen Phase werden auf den Leitungen des GANIL-Beschleunigers (Caen, Frankreich) durchgeführt. Für dieses Projekt werden die EFRE-Mittel die technischen Änderungen unserer Versuchseinrichtung abschließen und ein zweites Postdoc einstellen, das für die Versuchsphase des Vorhabens zuständig ist (Bestrahlung von Biomolekülproben und Analyse der erzielten Ergebnisse). (German)
1 December 2021
0 references
Hadron therapie is een krachtige opkomende techniek voor de behandeling van kanker, vooral voor diepe tumoren. In Normandië heeft dit geresulteerd in de uitvoering van het archadeproject in Caen, een project dat de behandeling van bepaalde tumoren met een bundel protonen uit 2018 en een koolstofstraal rond 2020-2021 mogelijk zal maken. De voordelen van ionenbundels ten opzichte van traditionele stralingstherapie zijn bekend. Deze voordelen zijn voornamelijk te wijten aan het bestaan van de Bragg piek waardoor een goede locatie van de gedeponeerde energie met een lage dispersie. Dit verhoogt de efficiëntie van de behandeling en vermindert energie gestort in gezonde weefsels. Veel problemen zijn echter niet opgelost, met name die welke verband houden met DNA-schade op moleculair niveau en de rol van het milieu. Algemeen wordt aanvaard dat de door bestraling veroorzaakte schade beide wordt veroorzaakt door de primaire bundel (directe effecten: opwinding en ionisatie) en door de radicalen die in de omgeving worden geproduceerd, radicalen die vervolgens chemisch kunnen reageren met het medium (indirecte effecten). In vivo experimenten weerspiegelen de echte combinatie van deze 2 effecten. Het is echter tot nu toe onmogelijk om een hiërarchie van gebeurtenissen tijdens de bestraling vast te stellen en het is onmogelijk om een echte moleculaire interpretatie van de oorsprong van de veroorzaakte schade vast te stellen. Om deze informatiekloof op te vullen, is in de afgelopen jaren een alternatieve methode naar voren gekomen. Het bestaat uit het bestralen van geïsoleerde biomoleculen in de gasfase. Fysisch-chemische analysemethoden (massaspectrometrie) maken het mogelijk het fysieke stadium van bestraling te begrijpen. Deze methode hielp om te begrijpen hoe biomolecules fragmenteren tijdens bestraling. De meeste bestudeerde biomoleculen zijn relatief klein (nucleïnezuren en peptiden) en vertegenwoordigen slechts elementaire blokken van biomoleculen die in levende weefsels aanwezig zijn. Uit deze vaccuo-experimenten bleek dat het moeilijk was om uit deze resultaten de waarneembare biologische gevolgen van bestraling te extrapoleren. In een project, medegefinancierd door INSERM, stellen we voor om de directe en indirecte effecten van de bestraling van biomoleculen (peptiden, eiwitten, DNA-strengen) te bestuderen door middel van twee experimentele methoden: een gasfase waarin biomoleculen worden gehydrateerd. De andere is om dezelfde biomoleculen te bestralen in de vorm van een vaste film. Een kwantitatieve analyse van de bestralingsproducten zal worden uitgevoerd met massaspectrometrie en vergeleken met de resultaten van de eerste methode. Om het effect van het milieu in de vaste fase te bestuderen, d.w.z. indirecte effecten, stellen wij ook voor om de bestraling van deze biomoleculen in waterijsmatrices (in verschillende concentraties) te bestuderen. We zullen ook de rol van metaal nanodeeltjes bestuderen bij het ophelderen van het effect van verbeterde geïnduceerde bestralingsefficiëntie. De proeven met vaste fasestraling zullen worden uitgevoerd op de lijnen van de GANIL-versneller (Caen, Frankrijk). Voor dit project zullen de EFRO-middelen het mogelijk maken de technische veranderingen in ons experimentele systeem te voltooien en een tweede postdoc in te huren die verantwoordelijk zal zijn voor de experimentele fase van de operatie (bestraling van biomoleculemonsters en analyse van de verkregen resultaten). (Dutch)
6 December 2021
0 references
La terapia Hadron è una potente tecnica emergente per il trattamento del cancro soprattutto per i tumori profondi. In Normandia, questo ha portato alla realizzazione del progetto archade a Caen, un progetto che consentirà il trattamento di alcuni tumori con un fascio di protoni dal 2018 e un fascio di carbonio intorno al 2020-2021. I vantaggi dei fasci di ioni rispetto alla radioterapia tradizionale sono ben noti. Questi vantaggi sono dovuti principalmente all'esistenza del picco di Bragg che consente una buona posizione dell'energia depositata a bassa dispersione. Questo aumenta l'efficienza del trattamento e diminuisce l'energia depositata nei tessuti sani. Tuttavia, molti problemi non sono stati risolti, in particolare quelli relativi al danno al DNA a livello molecolare e al ruolo dell'ambiente. È comunemente accettato che il danno indotto dall'irradiazione sia generato dal fascio primario (effetti diretti: eccitazione e ionizzazione) e dai radicali prodotti nelle vicinanze, radicali che possono poi reagire chimicamente con il mezzo (effetti indiretti). Gli esperimenti in vivo riflettono la reale combinazione di questi 2 effetti. Tuttavia, è finora impossibile stabilire una gerarchia di eventi durante l'irradiazione ed è impossibile stabilire una vera interpretazione molecolare dell'origine del danno generato. Per colmare questa lacuna informativa, negli ultimi anni è emersa una metodologia alternativa. Consiste nell'irradiare biomolecole isolate in fase gassosa. I metodi di analisi fisico-chimica (spettrometria di massa) consentono di comprendere lo stadio fisico dell'irradiazione. Questo metodo ha contribuito a capire come il frammento di biomolecole durante l'irradiazione. La maggior parte delle biomolecole studiate sono relativamente piccole (acidi nucleici e peptidi) e rappresentano solo blocchi elementari di biomolecole presenti nei tessuti viventi. Questi esperimenti in vaccuo hanno dimostrato che era difficile estrapolare da questi risultati le conseguenze biologiche osservabili dell'irradiazione. In un progetto, cofinanziato da INSERM, proponiamo di studiare gli effetti diretti e indiretti generati dall'irradiazione delle biomolecole (peptidi, proteine, filamenti di DNA) con 2 metodi sperimentali: una fase gassosa in cui le biomolecole sono idratate. L'altro è quello di irradiare le stesse biomolecole sotto forma di un film solido. Un'analisi quantitativa dei prodotti di irradiazione sarà effettuata mediante spettrometria di massa e confrontata con i risultati del primo metodo. Per studiare l'effetto dell'ambiente nella fase solida, cioè gli effetti indiretti, proponiamo anche di studiare l'irradiazione di queste stesse biomolecole all'interno di matrici ghiacciate d'acqua (a diverse concentrazioni). Studieremo anche il ruolo delle nanoparticelle metalliche nell'illucidare l'effetto di una migliore efficienza di irradiazione indotta. Gli esperimenti di irradiazione in fase solida saranno effettuati sulle linee dell'acceleratore GANIL (Caen, Francia). Per questo progetto, i fondi FESR consentiranno di completare le modifiche tecniche del nostro sistema sperimentale e di assumere un secondo post-doc che sarà responsabile della fase sperimentale dell'operazione (irradiazione dei campioni di biomolecola e analisi dei risultati ottenuti). (Italian)
13 January 2022
0 references
La terapia de Hadron es una poderosa técnica emergente para el tratamiento del cáncer, especialmente para tumores profundos. En Normandía, esto ha dado lugar a la implementación del proyecto Archade en Caen, un proyecto que permitirá el tratamiento de ciertos tumores con un haz de protones de 2018 y un haz de carbono alrededor de 2020-2021. Las ventajas de los haces de iones sobre la radioterapia tradicional son bien conocidas. Estas ventajas se deben principalmente a la existencia del pico Bragg permitiendo una buena ubicación de la energía depositada con baja dispersión. Esto aumenta la eficiencia del tratamiento y disminuye la energía depositada en los tejidos sanos. Sin embargo, no se han resuelto muchos problemas, en particular los relacionados con el daño del ADN a nivel molecular y el papel del medio ambiente. Se acepta comúnmente que el daño inducido por la irradiación es generado por el haz primario (efectos directos: excitación e ionización) y por los radicales producidos en la vecindad, radicales que luego pueden reaccionar químicamente con el medio (efectos indirectos). Los experimentos in vivo reflejan la combinación real de estos 2 efectos. Sin embargo, hasta ahora es imposible establecer una jerarquía de eventos durante la irradiación y es imposible establecer una verdadera interpretación molecular del origen del daño generado. Para colmar este vacío de información, en los últimos años ha surgido una metodología alternativa. Consiste en irradiar biomoléculas aisladas en la fase gaseosa. Los métodos de análisis físico-químico (espectrometría de masas) permiten comprender la etapa física de la irradiación. Este método ayudó a entender cómo las biomoléculas fragmentan durante la irradiación. La mayoría de las biomoléculas estudiadas son relativamente pequeñas (ácidos nucleicos y péptidos) y representan solo bloques elementales de biomoléculas presentes en los tejidos vivos. Estos experimentos en vaccuo mostraron que era difícil extrapolar de estos resultados las consecuencias biológicas observables de la irradiación. En un proyecto cofinanciado por el INSERM, se propone estudiar los efectos directos e indirectos generados por la irradiación de biomoléculas (péptidos, proteínas, cadenas de ADN) mediante 2 métodos experimentales: fase gaseosa en la que se hidratan las biomoléculas. La otra es irradiar las mismas biomoléculas en forma de película sólida. Se realizará un análisis cuantitativo de los productos de irradiación mediante espectrometría de masas y se comparará con los resultados del primer método. Con el fin de estudiar el efecto del medio ambiente en la fase sólida, es decir, los efectos indirectos, también se propone estudiar la irradiación de estas mismas biomoléculas dentro de matrices de hielo de agua (a diferentes concentraciones). También estudiaremos el papel de las nanopartículas metálicas en la dilucidación del efecto de la mejora de la eficiencia de irradiación inducida. Los experimentos de irradiación en fase sólida se llevarán a cabo en las líneas del acelerador GANIL (Caen, Francia). Para este proyecto, los fondos del FEDER permitirán finalizar los cambios técnicos de nuestro sistema experimental y contratar un segundo postdoc que será responsable de la fase experimental de la operación (irradiación de muestras de biomoléculas y análisis de los resultados obtenidos). (Spanish)
14 January 2022
0 references
Hadron ravi on võimas kujunemisjärgus tehnika vähi raviks eriti sügav kasvajad. Normandias on selle tulemusena rakendatud Caenis arheaadiprojekt, mis võimaldab ravida teatavaid kasvajaid prootonite kiirtega alates 2018. aastast ja süsinikkimbuga aastatel 2020–2021. Ioonkiirguse eelised võrreldes traditsioonilise kiiritusraviga on hästi teada. Need eelised on peamiselt tingitud Bragg tipp, mis võimaldab hea asukoht ladustatud energia madala dispersiooniga. See suurendab ravi efektiivsust ja vähendab energia sadestumist tervetesse kudedesse. Paljud probleemid ei ole siiski lahendatud, eriti need, mis on seotud DNA kahjustusega molekulaarsel tasandil ja keskkonna rolliga. Üldiselt aktsepteeritakse, et kiiritamisest põhjustatud kahju tekib nii esmasest kiirest kui ka otsesest mõjust (otsene mõju: erutus ja ionisatsioon) ja läheduses toodetud radikaalide poolt, radikaalid, mis suudavad keskkonnaga keemiliselt reageerida (kaudsed mõjud). In vivo katsed peegeldavad nende kahe toime tegelikku kombinatsiooni. Seni on siiski võimatu kindlaks määrata kiiritamise ajal aset leidvate sündmuste hierarhiat ning tekkinud kahju päritolu tegelikku molekulaarset tõlgendust ei ole võimalik kindlaks teha. Teabelünga täitmiseks on viimastel aastatel välja töötatud alternatiivne metoodika. See koosneb isoleeritud biomolekulide kiiritamisest gaasifaasis. Füüsikalis-keemilised analüüsimeetodid (massispektromeetria) võimaldavad mõista kiiritamise füüsilist etappi. See meetod aitas mõista, kuidas biomolekulide fragment kiiritamise ajal. Enamik uuritud biomolekule on suhteliselt väikesed (nukleiinhapped ja peptiidid) ja kujutavad endast ainult eluskudedes esinevaid biomolekulide elementaarplokke. Need Vaccuo eksperimendid näitasid, et nende tulemuste põhjal oli raske ekstrapoleerida kiiritamise jälgitavaid bioloogilisi tagajärgi. INSERMi kaasrahastatava projekti raames teeme ettepaneku uurida biomolekulide (peptiidid, valgud, DNA harud) kiiritamise otsest ja kaudset mõju kahe katsemeetodi abil: gaasifaas, kus biomolekulid on hüdreeritud. Teine on samade biomolekulide kiiritamine tahke kile kujul. Kiiritussaaduste kvantitatiivne analüüs tehakse massispektromeetria abil ja võrreldakse esimese meetodi tulemustega. Selleks et uurida keskkonna mõju tahkes faasis, st kaudset mõju, teeme ka ettepaneku uurida samade biomolekulide kiiritamist veejäämaatriksites (erinevates kontsentratsioonides). Samuti uurime metallist nanoosakeste rolli indutseeritud kiiritustõhususe mõju väljaselgitamisel. Tahke faasi kiirituskatsed viiakse läbi GANILi kiirendiga (Caen, Prantsusmaa). Selle projekti puhul võimaldavad ERFi vahendid viia lõpule tehnilised muudatused meie katsesüsteemis ja palgata teise järeldoktorantuuri, mis vastutab toimingu katseetapi eest (biomolekuliproovide kiiritamine ja saadud tulemuste analüüs). (Estonian)
11 August 2022
0 references
Hadron terapija yra galinga nauja vėžio gydymo technika, ypač giliems navikams. Normandijoje tai lėmė archade projekto įgyvendinimą Caen, projektą, kuris leis gydyti tam tikrus navikus su protonų sija nuo 2018 m. ir anglies pluošto apie 2020–2021 m. Jonų sijų privalumai per tradicinę spindulinę terapiją yra gerai žinomi. Šie privalumai daugiausia atsiranda dėl to, kad egzistuoja Bragg pikas, leidžiantis gerai išdėstyti nusodintą energiją su maža dispersija. Tai padidina gydymo efektyvumą ir sumažina energijos nusėda sveikų audinių. Tačiau daugelis problemų, ypač susijusių su DNR pažeidimu molekuliniu lygmeniu ir aplinkos vaidmeniu, nebuvo išspręstos. Visuotinai pripažįstama, kad švitinimo sukelta žala atsiranda dėl pirminio pluošto (tiesioginis poveikis: sužadinimas ir jonizacija) ir aplinkinių radikalų radikalai, kurie gali chemiškai reaguoti su terpe (netiesioginis poveikis). Eksperimentai in vivo atspindi tikrąjį šių dviejų poveikių derinį. Tačiau iki šiol neįmanoma nustatyti įvykių hierarchijos švitinimo metu ir neįmanoma nustatyti tikros padarytos žalos atsiradimo molekulinės interpretacijos. Siekiant užpildyti šią informacijos spragą, pastaraisiais metais atsirado alternatyvi metodika. Jį sudaro izoliuotų biomolekulių švitinimas dujų fazėje. Fizikinės ir cheminės analizės metodai (masių spektrometrija) leidžia suprasti fizinę švitinimo stadiją. Šis metodas padėjo suprasti, kaip biomolekulės fragmentas švitinimo metu. Dauguma tirtų biomolekulių yra santykinai mažos (nukleino rūgštys ir peptidai) ir sudaro tik elementarius biomolekulių blokus, esančius gyvuose audiniuose. Šie vaccuo eksperimentai parodė, kad sunku ekstrapoliuoti iš šių rezultatų stebimus biologinius švitinimo padarinius. Projekte, kurį bendrai finansuoja INSERM, siūlome ištirti tiesioginį ir netiesioginį poveikį, kurį sukelia biomolekulių (peptidų, baltymų, DNR dalių) švitinimas dviem eksperimentiniais metodais: dujinė fazė, kurioje hidratuojamos biomolekulės. Kitas yra švitinti tas pačias biomolekules kietos plėvelės pavidalu. Kiekybinė švitinimo produktų analizė atliekama masės spektrometrijos metodu ir lyginama su pirmojo metodo rezultatais. Siekiant ištirti aplinkos poveikį kietojoje fazėje, t. y. netiesioginį poveikį, taip pat siūlome ištirti tų pačių biomolekulių švitinimą vandens ledo matricose (įvairios koncentracijos). Mes taip pat tirsime metalo nanodalelių vaidmenį aiškinant geresnio sukelto švitinimo efektyvumo poveikį. Kietosios fazės švitinimo bandymai bus atliekami GANIL greitintuvo linijomis (Kaenas, Prancūzija). Šiam projektui ERPF lėšomis bus galima užbaigti techninius mūsų eksperimentinės sistemos pakeitimus ir pasamdyti antrą post-doc, kuris bus atsakingas už operacijos eksperimentinį etapą (biomolekulės mėginių švitinimą ir gautų rezultatų analizę). (Lithuanian)
11 August 2022
0 references
Hadron terapija je snažna tehnika u nastajanju za liječenje raka posebno za duboke tumore. U Normandiji je to rezultiralo provedbom projekta arkada u Caenu, projekta kojim će se omogućiti obrada određenih tumora gredom protona iz 2018. i ugljičnim snopom od 2020. do 2021. Prednosti ionskih zraka u odnosu na tradicionalnu radioterapiju su dobro poznate. Te su prednosti uglavnom posljedica postojanja vrha Bragg koji omogućuje dobru lokaciju taložene energije s niskom disperzijom. To povećava učinkovitost liječenja i smanjuje energiju pohranjenu u zdravim tkivima. Međutim, mnogi problemi nisu riješeni, posebno oni koji se odnose na oštećenje DNK-a na molekularnoj razini i ulogu okoliša. Opće je prihvaćeno da je oštećenje uzrokovano zračenjem oba generirana primarnim snopom (izravni učinci: uzbuđenje i ionizacija) i radikali proizvedeni u blizini, radikali koji zatim mogu kemijski reagirati s medijem (neizravni učinci). In vivo eksperimenti odražavaju stvarnu kombinaciju tih 2 učinka. Međutim, do sada je nemoguće uspostaviti hijerarhiju događaja tijekom ozračivanja i nemoguće je utvrditi pravo molekularno tumačenje nastanka nastale štete. Kako bi se popunio taj nedostatak informacija, posljednjih se godina pojavila alternativna metodologija. Sastoji se od zračenja izoliranih biomolekula u plinskoj fazi. Fizikalno-kemijske metode analize (masovna spektrometrija) omogućuju razumijevanje fizičke faze ozračivanja. Ova metoda pomogla je razumjeti kako fragment biomolekula tijekom ozračivanja. Većina ispitanih biomolekula relativno je mala (nukleinske kiseline i peptidi) i predstavljaju samo osnovne blokove biomolekula prisutnih u živim tkivima. Ovi u vaccuo eksperimentima pokazali su da je bilo teško ekstrapolirati iz tih rezultata uočljive biološke posljedice ozračivanja. U projektu, sufinanciranom od strane INSERM-a, predlažemo proučavanje izravnih i neizravnih učinaka zračenja biomolekula (peptidi, proteini, DNK niti) pomoću 2 eksperimentalne metode: plinska faza u kojoj su biomolekuli hidrirani. Drugi je zračiti iste biomolekule u obliku čvrstog filma. Kvantitativna analiza proizvoda ozračivanja provodit će se prema masenoj spektrometriji i uspoređivati s rezultatima prve metode. Kako bi se proučio učinak okoliša u krutoj fazi, tj. neizravni učinci, predlažemo i proučavanje ozračivanja tih istih biomolekula unutar matrica leda vode (pri različitim koncentracijama). Također ćemo proučiti ulogu metalnih nanočestica u razjašnjavanju učinka poboljšane inducirane učinkovitosti zračenja. Pokusi ozračivanja u čvrstoj fazi provodit će se na linijama akceleratora GANIL (Caen, Francuska). Za ovaj projekt sredstva EFRR-a omogućit će dovršetak tehničkih promjena našeg eksperimentalnog sustava i zapošljavanje drugog postdoktora koji će biti odgovoran za eksperimentalnu fazu rada (zračenje uzoraka biomolekula i analiza dobivenih rezultata). (Croatian)
11 August 2022
0 references
Η θεραπεία με Hadron είναι μια ισχυρή αναδυόμενη τεχνική για τη θεραπεία του καρκίνου ειδικά για τους βαθείς όγκους. Στη Νορμανδία, αυτό είχε ως αποτέλεσμα την υλοποίηση του έργου αρχάδας στο Caen, ενός έργου που θα επιτρέψει τη θεραπεία ορισμένων όγκων με μια δέσμη πρωτονίων από το 2018 και μια δέσμη άνθρακα κατά την περίοδο 2020-2021. Τα πλεονεκτήματα των ιόντων δοκών έναντι της παραδοσιακής ακτινοθεραπείας είναι γνωστά. Τα πλεονεκτήματα αυτά οφείλονται κυρίως στην ύπαρξη της κορυφής Bragg που επιτρέπει την καλή θέση της εναποτεθειμένης ενέργειας με χαμηλή διασπορά. Αυτό αυξάνει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας και μειώνει την ενέργεια που εναποτίθεται σε υγιείς ιστούς. Ωστόσο, πολλά προβλήματα δεν έχουν επιλυθεί, ιδίως εκείνα που σχετίζονται με τη ζημία DNA σε μοριακό επίπεδο και τον ρόλο του περιβάλλοντος. Είναι κοινώς αποδεκτό ότι η βλάβη που προκαλείται από την ακτινοβόληση προκαλείται και από την κύρια δέσμη (άμεσες επιδράσεις: διέγερση και ιονισμός) και από τους ριζοσπάστες που παράγονται στην περιοχή, ριζοσπάστες που μπορούν στη συνέχεια να αντιδράσουν χημικά με το μέσο (έμμεσες επιδράσεις). Τα πειράματα in vivo αντικατοπτρίζουν τον πραγματικό συνδυασμό αυτών των 2 επιδράσεων. Ωστόσο, είναι μέχρι στιγμής αδύνατο να καθοριστεί ιεραρχία των γεγονότων κατά την ακτινοβόληση και είναι αδύνατο να αποδειχθεί μια πραγματική μοριακή ερμηνεία της προέλευσης της προκληθείσας ζημίας. Για να καλυφθεί αυτό το κενό πληροφόρησης, τα τελευταία χρόνια προέκυψε μια εναλλακτική μεθοδολογία. Συνίσταται στην ακτινοβόληση απομονωμένων βιομορίων στη αέρια φάση. Οι μέθοδοι φυσικοχημικής ανάλυσης (φασματομετρία μάζας) επιτρέπουν την κατανόηση του φυσικού σταδίου της ακτινοβόλησης. Η μέθοδος αυτή συνέβαλε στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα βιομόρια θραύονται κατά τη διάρκεια της ακτινοβόλησης. Τα περισσότερα από τα βιομόρια που μελετήθηκαν είναι σχετικά μικρά (πυρηνικά οξέα και πεπτίδια) και αντιπροσωπεύουν μόνο στοιχειώδη τμήματα βιομορίων που υπάρχουν στους ζωντανούς ιστούς. Αυτά σε πειράματα με εμβόλια έδειξαν ότι ήταν δύσκολο να προεκτεθούν από αυτά τα αποτελέσματα οι παρατηρήσιμες βιολογικές συνέπειες της ακτινοβόλησης. Σε ένα έργο, συγχρηματοδοτούμενο από το INSERM, προτείνουμε να μελετηθούν οι άμεσες και έμμεσες επιδράσεις που προκαλούνται από την ακτινοβόληση των βιομορίων (πεπτίδια, πρωτεΐνες, σκέλη DNA) με 2 πειραματικές μεθόδους: μια αέρια φάση όπου τα βιομόρια είναι ενυδατωμένα. Το άλλο είναι να ακτινοβολούν τα ίδια βιομόρια με τη μορφή ενός στερεού φιλμ. Η ποσοτική ανάλυση των προϊόντων ακτινοβόλησης πραγματοποιείται με φασματομετρία μάζας και συγκρίνεται με τα αποτελέσματα της πρώτης μεθόδου. Προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση του περιβάλλοντος στη στερεά φάση, δηλαδή οι έμμεσες επιδράσεις, προτείνουμε επίσης να μελετηθεί η ακτινοβόληση αυτών των ίδιων βιομορίων μέσα σε μήτρες πάγου νερού (σε διαφορετικές συγκεντρώσεις). Θα μελετήσουμε επίσης τον ρόλο των νανοσωματιδίων μετάλλων στη διευκρίνιση της επίδρασης της βελτιωμένης αποτελεσματικότητας της επαγόμενης ακτινοβολίας. Τα πειράματα ακτινοβόλησης στερεάς φάσης θα διεξαχθούν στις γραμμές του επιταχυντή GANIL (Caen, Γαλλία). Για το έργο αυτό, τα κονδύλια του ΕΤΠΑ θα επιτρέψουν την οριστικοποίηση των τεχνικών αλλαγών στο πειραματικό μας σύστημα και την πρόσληψη ενός δεύτερου μεταδιδακτορικού, το οποίο θα είναι υπεύθυνο για την πειραματική φάση της δράσης (ακτινοβολία δειγμάτων βιομορίων και ανάλυση των αποτελεσμάτων που επιτυγχάνονται). (Greek)
11 August 2022
0 references
Hadron terapia je silný vznikajúce techniky pre liečbu rakoviny, najmä pre hlboké nádory. V Normandii to vyústilo do realizácie projektu archade v Caene, projektu, ktorý umožní liečbu určitých nádorov lúčom protónov z roku 2018 a uhlíkovým lúčom v rokoch 2020 – 2021. Výhody iónových lúčov nad tradičnou rádioterapiou sú dobre známe. Tieto výhody sú spôsobené najmä existenciou špičky Bragg, ktorá umožňuje dobrú polohu uloženej energie s nízkym rozptylom. To zvyšuje účinnosť liečby a znižuje energiu uloženú v zdravých tkanivách. Mnohé problémy však neboli vyriešené, najmä tie, ktoré sa týkali poškodenia DNA na molekulárnej úrovni a úlohy životného prostredia. Všeobecne sa uznáva, že poškodenie spôsobené ožiarením je generované primárnym lúčom (priame účinky: excitácia a ionizácia) a radikály produkované v okolí, radikály, ktoré potom môžu chemicky reagovať s médiom (nepriame účinky). In vivo experimenty odrážajú skutočnú kombináciu týchto 2 účinkov. Zatiaľ však nie je možné stanoviť hierarchiu udalostí počas ožarovania a nie je možné stanoviť skutočný molekulárny výklad pôvodu vzniknutej škody. Na vyplnenie tejto informačnej medzery sa v posledných rokoch objavila alternatívna metodika. Pozostáva z ožiarenia izolovaných biomolekúl v plynnej fáze. Fyzikálno-chemické analytické metódy (hmotnostná spektrometria) umožňujú pochopiť fyzikálne štádium ožiarenia. Táto metóda pomohla pochopiť, ako biomolekuly fragment počas ožarovania. Väčšina skúmaných biomolekúl je relatívne malá (nukleové kyseliny a peptidy) a predstavuje len elementárne bloky biomolekúl prítomných v živých tkanivách. Tieto pokusy vo vaccuo ukázali, že z týchto výsledkov bolo ťažké extrapolovať pozorovateľné biologické následky ožiarenia. V projekte spolufinancovanom z INSERM navrhujeme preskúmať priame a nepriame účinky spôsobené ožiarením biomolekúl (peptidov, proteínov, vlákien DNA) 2 experimentálnymi metódami: plynná fáza, v ktorej sa biomolekúly hydratujú. Druhým je ožiarenie rovnakých biomolekúl vo forme pevného filmu. Kvantitatívna analýza produktov ožiarenia sa vykoná hmotnostnou spektrometriou a porovná sa s výsledkami prvej metódy. S cieľom preskúmať vplyv životného prostredia v pevnej fáze, t. j. nepriame účinky, navrhujeme tiež preskúmať ožiarenie tých istých biomolekúl v matriciach vodného ľadu (pri rôznych koncentráciách). Budeme tiež skúmať úlohu kovových nanočastíc pri objasňovaní účinku zlepšenej indukovanej účinnosti ožiarenia. Pokusy o ožiarenie v pevnej fáze sa budú vykonávať na tratiach urýchľovača GANIL (Caen, Francúzsko). Pre tento projekt fondy EFRR umožnia dokončiť technické zmeny nášho experimentálneho systému a najať si druhý post-doc, ktorý bude zodpovedný za experimentálnu fázu operácie (ožarovanie vzoriek biomolekuly a analýza získaných výsledkov). (Slovak)
11 August 2022
0 references
Hadron-hoito on tehokas kehittyvä tekniikka syövän hoitoon erityisesti syville kasvaimille. Normandiassa tämä on johtanut Caenin Archade-hankkeen toteuttamiseen. Hanke mahdollistaa tiettyjen kasvainten käsittelyn protonisäteellä vuodesta 2018 alkaen ja hiilisäteen vuosina 2020–2021. Ionisäteiden edut perinteiseen sädehoitoon nähden ovat hyvin tiedossa. Nämä edut johtuvat pääasiassa Bragg-huipun olemassaolosta, mikä mahdollistaa talletetun energian hyvän sijainnin alhaisella hajonnalla. Tämä lisää hoidon tehokkuutta ja vähentää terveisiin kudoksiin kertyvää energiaa. Monia ongelmia ei kuitenkaan ole ratkaistu, erityisesti DNA-vaurioihin molekyylitasolla ja ympäristön rooliin liittyviä ongelmia. On yleisesti tunnustettua, että säteilytyksen aiheuttama vahinko johtuu sekä primäärivalosta (suorat vaikutukset: herätys ja ionisaatio) ja lähistöllä syntyneet radikaalit, radikaalit, jotka voivat sitten reagoida kemiallisesti väliaineen kanssa (epäsuorat vaikutukset). In vivo -kokeet heijastavat näiden kahden vaikutuksen todellista yhdistelmää. Säteilytyksen aikana tapahtuvien tapahtumien hierarkiaa ei kuitenkaan voida määrittää, eikä aiheutuneen vahingon alkuperän todellista molekyylitulkintaa ole mahdollista määrittää. Tietovajeen korjaamiseksi on viime vuosina kehitetty vaihtoehtoinen menetelmä. Se koostuu eristettyjen biomolekyylien säteilyttämisestä kaasufaasissa. Fysikaalis-kemialliset analyysimenetelmät (massaspektrometria) mahdollistavat säteilytyksen fyysisen vaiheen ymmärtämisen. Tämä menetelmä auttoi ymmärtämään, miten biomolekyylit fragmentit säteilytyksen aikana. Useimmat tutkituista biomolekyyleistä ovat suhteellisen pieniä (nukleiinihappoja ja peptidejä) ja edustavat vain elävissä kudoksissa olevien biomolekyylien peruslohkoja. Nämä Vaccuo-kokeissa osoittivat, että näistä tuloksista oli vaikea ekstrapoloida säteilytyksen havaittavia biologisia seurauksia. INSERMin yhteisrahoittamassa hankkeessa ehdotamme, että biomolekyylien (peptidien, proteiinien, DNA-lohkojen) säteilytyksen suoria ja epäsuoria vaikutuksia tutkitaan kahdella kokeellisella menetelmällä: kaasufaasi, jossa biomolekyylit sammutetaan. Toinen on säteilyttää samat biomolekyylit kiinteän kalvon muodossa. Säteilytystuotteet analysoidaan määrällisesti massaspektrometrisesti ja verrataan ensimmäisen menetelmän tuloksiin. Jotta voitaisiin tutkia ympäristön vaikutusta kiinteässä faasissa eli epäsuoria vaikutuksia, ehdotamme myös näiden samojen biomolekyylien säteilytyksen tutkimista vesijäämatriiseissa (eri pitoisuuksina). Tutkimme myös metallin nanohiukkasten roolia paremman säteilytystehokkuuden vaikutuksen selvittämisessä. Kiinteän vaiheen säteilytyskokeet tehdään GANIL-kiihdyttimen (Caen, Ranska) linjoilla. Tätä hanketta varten EAKR:n varoilla voidaan saattaa päätökseen kokeelliseen järjestelmään tehdyt tekniset muutokset ja palkata toinen dokumentin jälkeinen vaihe, joka vastaa toimen kokeiluvaiheesta (biomolekyylinäytteiden säteilytys ja saatujen tulosten analysointi). (Finnish)
11 August 2022
0 references
Terapia Hadron jest potężną nowo powstającą techniką leczenia raka, szczególnie dla guzów głębokich. W Normandii doprowadziło to do realizacji projektu archade w Caen, projektu, który umożliwi leczenie niektórych nowotworów wiązką protonów z 2018 r. i wiązką węgla około 2020-2021. Zalety wiązek jonów w porównaniu z tradycyjną radioterapią są dobrze znane. Korzyści te wynikają głównie z istnienia szczytu Bragg, co pozwala na dobrą lokalizację zdeponowanej energii o niskiej dyspersji. Zwiększa to skuteczność leczenia i zmniejsza energię deponowaną w zdrowych tkankach. Nie rozwiązano jednak wielu problemów, w szczególności związanych z uszkodzeniem DNA na poziomie molekularnym oraz z rolą środowiska. Powszechnie przyjmuje się, że uszkodzenia wywołane przez napromieniowanie są generowane przez wiązkę pierwotną (skutki bezpośrednie: wzbudzenie i jonizacja) oraz przez rodniki wytwarzane w pobliżu, rodniki, które mogą następnie reagować chemicznie z podłożem (efekty pośrednie). Eksperymenty in vivo odzwierciedlają prawdziwe połączenie tych 2 efektów. Jednakże jak dotąd niemożliwe jest ustalenie hierarchii zdarzeń podczas napromieniowania i nie można ustalić prawdziwej molekularnej interpretacji pochodzenia powstałej szkody. Aby wypełnić tę lukę informacyjną, w ostatnich latach pojawiła się alternatywna metodologia. Składa się z napromieniowanych izolowanych biocząsteczek w fazie gazowej. Fizykochemiczne metody analizy (spektrometria masowa) pozwalają zrozumieć fizyczny etap napromieniowania. Metoda ta pomogła zrozumieć, jak biomolekuły fragmenty podczas napromieniowania. Większość badanych biocząsteczek jest stosunkowo mała (kwasy nukleinowe i peptydy) i stanowi jedynie elementarne bloki biocząsteczek obecnych w żywych tkankach. Te w eksperymentach vaccuo wykazały, że trudno było ekstrapolować z tych wyników obserwowalne skutki biologiczne napromieniowania. W projekcie współfinansowanym przez INSERM proponujemy zbadanie bezpośrednich i pośrednich skutków wynikających z napromieniowania biocząsteczek (peptydów, białek, nici DNA) za pomocą dwóch metod eksperymentalnych: faza gazowa, w której biomolekuły są nawodnione. Drugim jest napromieniowanie tych samych biocząsteczek w postaci stałej folii. Analiza ilościowa produktów napromieniowania zostanie przeprowadzona za pomocą spektrometrii masowej i porównana z wynikami pierwszej metody. W celu zbadania wpływu środowiska w fazie stałej, tj. skutków pośrednich, proponujemy również zbadanie napromieniowania tych samych biocząsteczek w matrycach lodu wodnego (w różnych stężeniach). Zbadamy również rolę nanocząsteczek metalu w wyjaśnianiu wpływu poprawy wydajności indukowanego napromieniowania. Eksperymenty napromieniowania fazy stałej będą przeprowadzane na liniach akceleratora GANIL (Caen, Francja). Na potrzeby tego projektu środki z EFRR umożliwią sfinalizowanie zmian technicznych w naszym systemie eksperymentalnym i zatrudnienie drugiego post-doc, który będzie odpowiedzialny za eksperymentalną fazę operacji (napromieniowanie próbek biocząsteczek i analiza uzyskanych wyników). (Polish)
11 August 2022
0 references
A Hadron terápia egy erőteljes kialakulóban lévő technika a rák kezelésére, különösen a mély daganatok kezelésére. Normandiában ennek eredményeként megvalósult a Caen-i archád projekt, amely lehetővé teszi bizonyos daganatok kezelését 2018-től protonnyal és szénsugarakkal 2020–2021-ben. Az ionsugarak előnyei a hagyományos sugárterápiával szemben jól ismertek. Ezek az előnyök elsősorban a Bragg-csúcs létezésének köszönhetők, amelyek lehetővé teszik a lerakott energia megfelelő elhelyezését alacsony szórással. Ez növeli a kezelés hatékonyságát és csökkenti az egészséges szövetekben elhelyezett energiát. Számos problémát azonban nem sikerült megoldani, különösen a molekuláris szintű DNS-károsodással és a környezet szerepével kapcsolatos problémákat. Általánosan elfogadott, hogy a besugárzás okozta károsodást az elsődleges sugár okozza (közvetlen hatások: gerjesztés és ionizáció) és a közelben keletkezett gyökök, amelyek ezután kémiailag reagálhatnak a közeggel (közvetett hatások). Az in vivo kísérletek e két hatás valódi kombinációját tükrözik. A besugárzás során azonban egyelőre lehetetlen megállapítani az események hierarchiáját, és lehetetlen megállapítani a keletkezett kár eredetének valódi molekuláris értelmezését. Ezen információhiány pótlására az elmúlt években alternatív módszertan jelent meg. A gázfázisban izolált biomolekulák besugárzásából áll. A fizikai-kémiai elemzési módszerek (tömegspektrometria) lehetővé teszik a besugárzás fizikai stádiumának megértését. Ez a módszer segített megérteni, hogy a besugárzás során hogyan töredezett a biomolekulák. A vizsgált biomolekulák többsége viszonylag kicsi (nukleinsavak és peptidek), és csak az élő szövetekben jelen lévő biomolekulák elemi blokkjait képviselik. Ezek az vaccuo kísérletek azt mutatták, hogy ezekből az eredményekből nehéz volt extrapolálni a besugárzás megfigyelhető biológiai következményeit. Az INSERM által társfinanszírozott projektben a biomolekulák (peptidek, fehérjék, DNS-szálak) besugárzásából eredő közvetlen és közvetett hatások tanulmányozását javasoljuk két kísérleti módszerrel: olyan gázfázis, ahol a biomolekulák hidratálódnak. A másik az, hogy besugározzák ugyanazokat a biomolekulákat szilárd film formájában. A besugárzási termékek mennyiségi elemzését tömegspektrometriával kell elvégezni, és össze kell hasonlítani az első módszer eredményeivel. Annak érdekében, hogy a szilárd fázisban, azaz a közvetett hatásokban tanulmányozzuk a környezet hatását, javasoljuk, hogy tanulmányozzuk ugyanezen biomolekulák besugárzását a víz jégmátrixaiban (különböző koncentrációkban). Tanulmányozni fogjuk a fém nanorészecskék szerepét is a fokozott indukált besugárzási hatékonyság hatásának tisztázásában. A szilárd fázisú besugárzási kísérleteket a GANIL gyorsító (Caen, Franciaország) vonalain végzik. E projekt esetében az ERFA-források lehetővé teszik kísérleti rendszerünk technikai változtatásainak véglegesítését és egy második posztdoktor felvételét, amely felelős a művelet kísérleti szakaszáért (a biomolekulák mintáinak besugárzásáért és a kapott eredmények elemzéséért). (Hungarian)
11 August 2022
0 references
Hadron terapie je mocná vznikající technika pro léčbu rakoviny zejména u hlubokých nádorů. V Normandii to vedlo k realizaci projektu Archade v Caen, který umožní léčbu některých nádorů paprskem protonů z roku 2018 a uhlíkovým paprskem v letech 2020–2021. Výhody iontových paprsků oproti tradiční radiační terapii jsou dobře známé. Tyto výhody jsou dány především existencí vrcholu Bragg, který umožňuje dobré umístění uložené energie s nízkým rozptylem. To zvyšuje účinnost léčby a snižuje energii uloženou ve zdravých tkáních. Mnoho problémů však nebylo vyřešeno, zejména problémy související s poškozením DNA na molekulární úrovni a s úlohou životního prostředí. Obecně se uznává, že poškození vyvolané ozářením je generováno primárním paprskem (přímé účinky: excitace a ionizace) a radikály produkované v okolí, radikály, které pak mohou reagovat chemicky s médiem (nepřímé účinky). Experimenty in vivo odrážejí skutečnou kombinaci těchto dvou účinků. Je však dosud nemožné stanovit hierarchii událostí během ozáření a není možné prokázat skutečný molekulární výklad původu vzniklé škody. K vyplnění této mezery v informacích se v posledních letech objevila alternativní metodika. Skládá se z ozařujících izolovaných biomolekul ve fázi plynu. Fyzikálně-chemické metody analýzy (hmotnostní spektrometrie) umožňují pochopit fyzikální fázi ozařování. Tato metoda pomohla pochopit, jak biomolekul fragmentuje během ozařování. Většina studovaných biomolekul je relativně malá (jaderné kyseliny a peptidy) a představuje pouze elementární bloky biomolekul přítomných v živých tkáních. Tyto pokusy ve vakuu ukázaly, že je obtížné z těchto výsledků extrapolovat pozorovatelné biologické důsledky ozařování. V projektu spolufinancovaném INSERM navrhujeme studovat přímé a nepřímé účinky vyvolané ozářením biomolekul (peptidy, proteiny, DNA prameny) pomocí 2 experimentálních metod: plynová fáze, kdy jsou biomolekuly hydratovány. Druhým je ozářit stejné biomolekuly ve formě pevného filmu. Kvantitativní analýza ozařovacích výrobků bude provedena hmotnostní spektrometrií a porovnána s výsledky první metody. Za účelem studia vlivu životního prostředí v pevné fázi, tj. nepřímých účinků, navrhujeme také studovat ozařování stejných biomolekul v maticách vodního ledu (v různých koncentracích). Budeme také zkoumat roli kovových nanočástic při objasnění účinku zlepšené indukované účinnosti ozařování. Pokusy ozařování v pevné fázi budou prováděny na tratích urychlovače GANIL (Caen, Francie). U tohoto projektu umožní fondy EFRR dokončit technické změny našeho experimentálního systému a najmout si druhý post-doc, který bude odpovědný za experimentální fázi operace (ozáření vzorků biomolekuly a analýza získaných výsledků). (Czech)
11 August 2022
0 references
Hadron terapija ir spēcīgs jauns paņēmiens vēža ārstēšanai, jo īpaši dziļo audzēju ārstēšanai. Normandijā tā rezultātā Kānā tika īstenots arhades projekts — projekts, kas ļaus ārstēt noteiktus audzējus ar protonu staru no 2018. gada un oglekļa staru kūli ap 2020.–2021. gadu. Jonu staru priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo staru terapiju ir labi zināmas. Šīs priekšrocības galvenokārt ir saistītas ar Bragg maksimuma esamību, kas ļauj labi novietot nogulsnēto enerģiju ar zemu izkliedi. Tas palielina ārstēšanas efektivitāti un samazina enerģijas nogulsnēšanos veselos audos. Tomēr daudzas problēmas nav atrisinātas, jo īpaši tās, kas saistītas ar DNS bojājumiem molekulārā līmenī un vides nozīmi. Ir vispārpieņemts, ka apstarošanas radītos bojājumus rada gan primārā gaisma (tiešā ietekme: ierosinājums un jonizācija) un radikāļi, kas rodas tuvumā, radikāļi, kas pēc tam var ķīmiski reaģēt ar vidēju (netieša iedarbība). In vivo eksperimenti atspoguļo reālo šo 2 efektu kombināciju. Tomēr līdz šim nav iespējams noteikt notikumu hierarhiju apstarošanas laikā, un nav iespējams noteikt patieso radīto zaudējumu izcelsmes molekulāro interpretāciju. Lai aizpildītu šo informācijas trūkumu, pēdējos gados ir izveidojusies alternatīva metodika. Tas sastāv no izolētu biomolekulu apstarošanas gāzes fāzē. Fizikāli ķīmiskās analīzes metodes (masspektrometrija) ļauj saprast apstarošanas fizisko stadiju. Šī metode palīdzēja saprast, kā apstarošanas laikā biomolekulas veido fragmentu. Lielākā daļa pētīto biomolekulu ir salīdzinoši mazas (nukleīnskābes un peptīdi), un tās ir tikai elementāri biomolekulu bloki dzīvos audos. Šie eksperimenti ar vaccuo parādīja, ka no šiem rezultātiem ir grūti ekstrapolēt apstarošanas novērojamās bioloģiskās sekas. INSERM līdzfinansētā projektā mēs ierosinām pētīt tiešo un netiešo ietekmi, ko rada biomolekulu (peptīdu, proteīnu, DNS pavedienu) apstarošana, izmantojot 2 eksperimentālas metodes: gāzes fāze, kurā biomolekulas ir hidratētas. Otrs ir apstarot tās pašas biomolekulas cietas plēves veidā. Apstarošanas produktu kvantitatīvo analīzi veiks ar masspektrometriju un salīdzinās ar pirmās metodes rezultātiem. Lai izpētītu vides ietekmi cietā fāzē, t. i., netiešo ietekmi, mēs ierosinām arī pētīt šo pašu biomolekulu apstarošanu ūdens ledus matricās (dažādā koncentrācijā). Mēs arī pētīsim metāla nanodaļiņu nozīmi uzlabotas apstarošanas efektivitātes noskaidrošanā. Cietās fāzes apstarošanas eksperimenti tiks veikti GANIL akseleratora līnijās (Caen, Francija). Šim projektam ERAF finansējums ļaus pabeigt tehniskās izmaiņas mūsu eksperimentālajā sistēmā un pieņemt darbā otro pēcdoktorantūras programmu, kas būs atbildīga par darbības eksperimentālo fāzi (biomolekulu paraugu apstarošana un iegūto rezultātu analīze). (Latvian)
11 August 2022
0 references
Is teicníc chumhachtach atá ag teacht chun cinn é teiripe Hadron chun cóireáil ailse go háirithe le haghaidh siadaí domhain. I Normainn, tá cur chun feidhme thionscadal ARCHADE in Caen mar thoradh air sin, tionscadal a cheadóidh cóireáil a dhéanamh ar shiadaí áirithe le léas prótón ó 2018 agus léas carbóin thart ar 2020-2021. Is eol go maith na buntáistí a bhaineann le bíomaí ian thar theiripe radaíochta traidisiúnta. Tá na buntáistí seo den chuid is mó mar gheall ar bhuaic Bragg a bheith ann, rud a ligeann suíomh maith den fhuinneamh taiscthe le scaipeadh íseal. Méadaíonn sé seo éifeachtacht cóireála agus laghdaíonn sé fuinneamh a thaisceadh i bhfíocháin shláintiúla. Mar sin féin, níor réitíodh go leor fadhbanna, go háirithe iad siúd a bhaineann le damáiste DNA ar an leibhéal móilíneach agus ról an chomhshaoil. Glactar leis go coitianta go ngintear an damáiste a eascraíonn as ionradaíocht araon ag an bhíoma príomhúil (éifeachtaí díreacha: excitation agus ionization) agus ag na fréamhacha a tháirgtear sa chomharsanacht, fréamhacha is féidir a imoibriú go ceimiceach leis an meán (éifeachtaí indíreacha). Léiríonn turgnaimh in vivo an teaglaim fíor de na héifeachtaí 2 seo. Mar sin féin, tá sé dodhéanta go dtí seo ordlathas imeachtaí a bhunú le linn ionradaíochta agus ní féidir fíor-léirmhíniú móilíneach a bhunú ar thionscnamh an damáiste a ghintear. Chun an bhearna faisnéise sin a líonadh, tá modheolaíocht mhalartach tagtha chun cinn le blianta beaga anuas. Tá sé comhdhéanta de biomolecules scoite ionradaithe sa chéim gháis. Fágann modhanna anailíse fisiciceimiceacha (mais-speictriméadracht) gur féidir céim fhisiceach na ionradaíochta a thuiscint. Chabhraigh an modh seo a thuiscint conas biomolecules blúir le linn ionradaíochta. Tá an chuid is mó de na bithmhóilíní a ndearnadh staidéar orthu sách beag (aigéid agus peptides núicléasacha) agus ní léiríonn siad ach bloic bhunúsacha bithmhóilíní atá i láthair i bhfíocháin bheo. Léirigh siad seo i dturgnaimh vaccuo go raibh sé deacair na hiarmhairtí bitheolaíocha inbhraite a bhaineann le ionradaíocht a eachtarshuí ó na torthaí seo. I dtionscadal, arna chómhaoiniú ag INSERM, molaimid staidéar a dhéanamh ar na héifeachtaí díreacha agus indíreacha a ghintear trí ionradaíocht bithmhóilíní (peiptídí, próitéiní, snáitheanna DNA) trí 2 mhodh turgnamhacha: céim gháis ina bhfuil bithmhóilíní hiodráitithe. Is é an ceann eile na biomolecules céanna a ionradú i bhfoirm scannáin sholadaigh. Déanfar anailís chainníochtúil ar na táirgí ionradaíochta de réir mais-speictriméadrachta agus i gcomparáid le torthaí an chéad mhodha. D’fhonn staidéar a dhéanamh ar éifeacht an chomhshaoil sa chéim sholadach, i.e. éifeachtaí indíreacha, molaimid staidéar a dhéanamh ar ionradaíocht na mbithmhóilíní céanna seo laistigh de mhaitrísí oighir uisce (ag tiúchain éagsúla). Déanfaimid staidéar freisin ar ról nanacháithníní miotail maidir le héifeacht na héifeachtúlachta ionradaíochta spreagtha feabhsaithe a shoiléiriú. Déanfar na turgnaimh ionradaíochta céim soladach ar línte luasaire GANIL (Caen, an Fhrainc). Maidir leis an tionscadal seo, beifear in ann na hathruithe teicniúla ar ár gcóras turgnamhach a thabhairt chun críche le cistí CFRE agus an dara céim iardhochtúireachta a fhostú a bheidh freagrach as céim thurgnamhach na hoibríochta (ionradaíocht samplaí bithmhóilíneacha agus anailís ar na torthaí a fhaightear). (Irish)
11 August 2022
0 references
Hadron terapija je močna nastajajoča tehnika za zdravljenje raka, zlasti za globoke tumorje. V Normandiji je to privedlo do izvedbe projekta archade v Caenu, projekta, ki bo omogočil zdravljenje nekaterih tumorjev s snopom protonov od leta 2018 in ogljičnim žarkom v obdobju 2020–2021. Prednosti ionskih žarkov pred tradicionalno radioterapijo so dobro znane. Te prednosti so predvsem posledica obstoja Braggovega vrha, ki omogoča dobro lokacijo odlagane energije z nizko razpršenostjo. To povečuje učinkovitost zdravljenja in zmanjšuje energijo, deponirano v zdravih tkivih. Vendar pa veliko težav ni bilo rešenih, zlasti tistih, povezanih s poškodbami DNK na molekularni ravni in vlogo okolja. Splošno sprejeto je, da škodo, povzročeno z obsevanjem, povzroči primarni žarek (neposredni učinki: vzbujanje in ionizacija) in radikali, ki nastajajo v bližini, radikali, ki lahko nato kemično reagirajo z medijem (posredni učinki). Poskusi in vivo odražajo resnično kombinacijo teh dveh učinkov. Vendar je doslej nemogoče določiti hierarhijo dogodkov med obsevanjem in ni mogoče določiti prave molekularne razlage izvora nastale škode. Za zapolnitev te informacijske vrzeli se je v zadnjih letih pojavila alternativna metodologija. Sestoji iz obsevajočih izoliranih biomolekul v plinski fazi. Fizikalno-kemijske metode analize (masna spektrometrija) omogočajo razumevanje fizikalne stopnje obsevanja. Ta metoda je pomagala razumeti, kako se drobi biomolekul med obsevanjem. Večina preučevanih biomolekul je relativno majhnih (nukleinske kisline in peptidi) in predstavljajo le elementarne bloke biomolekul, ki so prisotni v živih tkivih. Ti poskusi v vaccuo so pokazali, da je bilo iz teh rezultatov težko ekstrapolirati opazne biološke posledice obsevanja. V projektu, ki ga sofinancira INSERM, predlagamo, da se z dvema poskusnima metodama preučijo neposredni in posredni učinki, ki jih povzroča obsevanje biomolekul (peptidov, beljakovin, pramenov DNK): plinska faza, v kateri so biomolekuli hidrirani. Druga je obsevanje istih biomolekul v obliki trdnega filma. Kvantitativna analiza produktov obsevanja bo izvedena z masno spektrometrijo in primerjana z rezultati prve metode. Da bi preučili vpliv okolja v trdni fazi, tj. posredne učinke, predlagamo tudi preučevanje obsevanja istih biomolekul v vodnih ledenih matricah (v različnih koncentracijah). Preučili bomo tudi vlogo kovinskih nanodelcev pri pojasnjevanju učinka izboljšane inducirane učinkovitosti obsevanja. Poskusi obsevanja v trdni fazi se bodo izvajali na progah pospeševalnika GANIL (Caen, Francija). Za ta projekt bodo sredstva ESRR omogočila dokončanje tehničnih sprememb našega eksperimentalnega sistema in najem drugega postdoktorskega programa, ki bo odgovoren za poskusno fazo operacije (obsevanje vzorcev biomolekul in analizo dobljenih rezultatov). (Slovenian)
11 August 2022
0 references
Hadron терапия е мощна нововъзникваща техника за лечение на рак, особено за дълбоки тумори. В Нормандия това доведе до изпълнението на проекта „Архада“ в Кан — проект, който ще позволи лечението на някои тумори с лъч протони от 2018 г. и въглероден лъч около 2020—2021 г. Предимствата на йонните лъчи пред традиционната лъчетерапия са добре известни. Тези предимства се дължат главно на съществуването на връх Браг, позволяващ добро местоположение на отложената енергия с ниска дисперсия. Това увеличава ефективността на лечението и намалява енергията, депозирана в здрави тъкани. Много проблеми обаче не са решени, особено тези, свързани с увреждането на ДНК на молекулярно ниво и ролята на околната среда. Общоприето е, че повредата, предизвикана от облъчването, се генерира от първичния лъч (директни ефекти: възбуждане и йонизация) и от радикалите, произведени в околността, радикали, които след това могат да реагират химически със средата (непреки ефекти). Експериментите in vivo отразяват реалната комбинация от тези 2 ефекти. До този момент обаче е невъзможно да се установи йерархия на събитията по време на облъчването и е невъзможно да се установи истинско молекулярно тълкуване на произхода на причинените вреди. За да се запълни този недостиг на информация, през последните години се появи алтернативна методология. Състои се от облъчване на изолирани биомолекули в газовата фаза. Физико-химичните методи за анализ (масспектрометрия) позволяват да се разбере физическият етап на облъчване. Този метод помогна да се разбере как биомолекулите фрагментират по време на облъчването. Повечето от изследваните биомолекули са сравнително малки (нуклеинова киселина и пептиди) и представляват само елементарни блокове от биомолекули, налични в живите тъкани. Тези във Вакуо експерименти показват, че е трудно да се екстраполират от тези резултати на наблюдаеми биологични последици от облъчване. В проект, съфинансиран от INSERM, предлагаме да се проучат преките и непреките ефекти от облъчването на биомолекули (пептиди, протеини, ДНК нишки) чрез 2 експериментални метода: газова фаза, при която биомолекулите се хидратират. Другият е да облъчи същите биомолекули под формата на твърд филм. Количествен анализ на продуктите от облъчване се извършва чрез масспектрометрия и се сравнява с резултатите от първия метод. За да се проучи въздействието на околната среда в твърдата фаза, т.е. непреките ефекти, предлагаме също така да се проучи облъчването на същите тези биомолекули във водни ледени матрици (при различни концентрации). Също така ще проучим ролята на металните наночастици за изясняване на ефекта от подобрената ефективност на облъчването. Експериментите за облъчване с твърда фаза ще се провеждат по линиите на ускорителя на GANIL (Caen, Франция). За този проект средствата от ЕФРР ще дадат възможност да се финализират техническите промени в нашата експериментална система и да се наеме втори постдок, който ще отговаря за експерименталната фаза на операцията (облъчване на проби от биомолекули и анализ на получените резултати). (Bulgarian)
11 August 2022
0 references
It-terapija b’Hadron hija teknika emerġenti qawwija għall-kura tal-kanċer speċjalment għal tumuri fil-fond. Fin-Normandija, dan irriżulta fl-implimentazzjoni tal-proġett tal-arkati f’Caen, proġett li se jippermetti t-trattament ta’ ċerti tumuri b’raġġ ta’ protoni mill-2018 u raġġ tal-karbonju bejn l-2020 u l-2021. Il-vantaġġi ta ‘raġġi ta’ joni fuq terapija ta ‘radjazzjoni tradizzjonali huma magħrufa sew. Dawn il-vantaġġi huma prinċipalment minħabba l-eżistenza tal-quċċata Bragg li jippermetti post tajjeb ta ‘l-enerġija ddepożitata ma dispersjoni baxxa. Dan iżid l-effiċjenza tat-trattament u jnaqqas l-enerġija ddepożitata f’tessuti b’saħħithom. Madankollu, ħafna problemi ma ġewx solvuti, b’mod partikolari dawk relatati mal-ħsara tad-DNA fil-livell molekulari u r-rwol tal-ambjent. Huwa komunement aċċettat li l-ħsara kkawżata mill-irradjazzjoni hija t-tnejn iġġenerata mir-raġġ primarju (effetti diretti: eċċitazzjoni u jonizzazzjoni) u mill-radikali prodotti fil-viċinanza, radikali Li jistgħu mbagħad jirreaġixxu kimikament mal-medju (effetti indiretti). Esperimenti in vivo jirriflettu l-kombinazzjoni reali ta’ dawn iż-2 effetti. Madankollu, huwa s’issa impossibbli li tiġi stabbilita ġerarkija ta’ avvenimenti matul l-irradjazzjoni u huwa impossibbli li tiġi stabbilita interpretazzjoni molekulari vera tal-oriġini tad-dannu ġġenerat. Biex jimtela dan in-nuqqas ta’ informazzjoni, feġġet metodoloġija alternattiva f’dawn l-aħħar snin. Din tikkonsisti fl-irradjazzjoni ta’ bijomollikuli iżolati fil-fażi tal-gass. Il-metodi ta’ analiżi fiżikokimika (spettrometrija tal-massa) jagħmluha possibbli li wieħed jifhem l-istadju fiżiku tal-irradjazzjoni. Dan il-metodu għen biex wieħed jifhem kif il-bijomollikuli jifframmentaw matul l-irradjazzjoni. Il-biċċa l-kbira tal-bijomolekuli studjati huma relattivament żgħar (aċidi nukleiċi u peptidi) u jirrappreżentaw biss blokki elementari ta’ bijomolekuli preżenti f’tessuti ħajjin. Dawn fl-esperimenti vaccuo wrew li kien diffiċli biex jestrapolaw minn dawn ir-riżultati l-konsegwenzi bijoloġiċi osservabbli ta ‘irradjazzjoni. Fi proġett, kofinanzjat mill-INSERM, nipproponu li nistudjaw l-effetti diretti u indiretti ġġenerati mill-irradjazzjoni tal-bijomollikuli (peptidi, proteini, fergħat tad-DNA) permezz ta’ żewġ metodi sperimentali: fażi tal-gass fejn il-bijomollikuli huma idratati. L-ieħor huwa li jiġu irradjati l-istess bijomolekuli fil-forma ta’ film solidu. Analiżi kwantitattiva tal-prodotti ta’ irradjazzjoni se titwettaq permezz ta’ spettrometrija tal-massa u mqabbla mar-riżultati tal-ewwel metodu. Sabiex jiġi studjat l-effett tal-ambjent fil-fażi solida, jiġifieri l-effetti indiretti, aħna nipproponu wkoll li nistudjaw l-irradjazzjoni ta’ dawn l-istess bijomolekuli fil-matriċijiet tas-silġ tal-ilma (f’konċentrazzjonijiet differenti). Se nistudjaw ukoll ir-rwol tan-nanopartiċelli tal-metall fl-iċċarar ta’ l-effett ta’ l-effiċjenza ta’ l-irradjazzjoni indotta mtejba. L-esperimenti tal-irradjazzjoni f’fażi solida se jitwettqu fuq il-linji tal-aċċelleratur GANIL (Caen, Franza). Għal dan il-proġett, il-fondi tal-FEŻR ser jagħmluha possibbli li jiġu ffinalizzati l-bidliet tekniċi għas-sistema sperimentali tagħna u li jiġi ingaġġat it-tieni post-doc li ser ikun responsabbli għall-fażi sperimentali tal-operazzjoni (irradjazzjoni tal-kampjuni tal-bijomolekula u analiżi tar-riżultati miksuba). (Maltese)
11 August 2022
0 references
A terapia de Hadron é uma técnica emergente poderosa para o tratamento do cancro especialmente para tumores profundos. Na Normandia, isso resultou na implementação do projeto Archade em Caen, um projeto que permitirá o tratamento de certos tumores com um feixe de prótons a partir de 2018 e um feixe de carbono por volta de 2020-2021. As vantagens dos feixes iônicos sobre a radioterapia tradicional são bem conhecidas. Essas vantagens se devem principalmente à existência do pico de Bragg permitindo uma boa localização da energia depositada com baixa dispersão. Isso aumenta a eficiência do tratamento e diminui a energia depositada em tecidos saudáveis. No entanto, muitos problemas não foram resolvidos, particularmente os relacionados com danos no DNA a nível molecular e com o papel do meio ambiente. É comummente aceito que os danos induzidos pela irradiação são ambos gerados pelo feixe primário (efeitos diretos: excitação e ionização) e pelos radicais produzidos nas proximidades, radicais que podem reagir quimicamente com o meio (efeitos indiretos). Os experimentos in vivo refletem a combinação real destes 2 efeitos. No entanto, é até agora impossível estabelecer uma hierarquia de eventos durante a irradiação e é impossível estabelecer uma verdadeira interpretação molecular da origem do dano gerado. Para colmatar esta lacuna de informação, surgiu nos últimos anos uma metodologia alternativa. Consiste em irradiar biomoléculas isoladas na fase gasosa. Os métodos de análise físico-química (espetrometria de massa) permitem compreender o estágio físico da irradiação. Este método ajudou a entender como as biomoléculas fragmentam durante a irradiação. A maioria das biomoléculas estudadas são relativamente pequenas (ácidos nucleicos e peptídeos) e representam apenas blocos elementares de biomoléculas presentes nos tecidos vivos. Estes em experimentos vaccuo mostraram que era difícil extrapolar a partir desses resultados as consequências biológicas observáveis da irradiação. Em um projeto, cofinanciado pelo INSERM, propomos estudar os efeitos diretos e indiretos gerados pela irradiação de biomoléculas (peptídeos, proteínas, cadeias de DNA) por 2 métodos experimentais: fase gasosa em que as biomoléculas são hidratadas. O outro é irradiar as mesmas biomoléculas na forma de um filme sólido. Será efetuada uma análise quantitativa dos produtos de irradiação por espetrometria de massa e comparada com os resultados do primeiro método. A fim de estudar o efeito do ambiente na fase sólida, ou seja, efeitos indiretos, propomos também estudar a irradiação dessas mesmas biomoléculas dentro de matrizes de gelo hídrico (em diferentes concentrações). Também estudaremos o papel das nanopartículas metálicas na elucidação do efeito da eficiência de irradiação induzida melhorada. As experiências de irradiação de fase sólida serão realizadas nas linhas do acelerador GANIL (Caen, França). Para este projeto, os fundos do FEDER permitirão finalizar as alterações técnicas do nosso sistema experimental e contratar um segundo pós-doc que será responsável pela fase experimental da operação (irradiação de amostras de biomoléculas e análise dos resultados obtidos). (Portuguese)
11 August 2022
0 references
Hadron terapi er en kraftfuld ny teknik til behandling af kræft især for dybe tumorer. I Normandiet har dette resulteret i gennemførelsen af arkadeprojektet i Caen, et projekt, der vil tillade behandling af visse tumorer med en stråle af protoner fra 2018 og en carbonstråle omkring 2020-2021. Fordelene ved ionstråler i forhold til traditionel strålebehandling er velkendte. Disse fordele skyldes hovedsagelig eksistensen af Bragg-toppen, hvilket giver en god placering af den deponerede energi med lav spredning. Dette øger behandlingseffektiviteten og reducerer energi deponeret i sunde væv. Mange problemer er imidlertid ikke blevet løst, især dem, der vedrører DNA-skader på molekylær niveau og miljøets rolle. Det er almindeligt anerkendt, at den skade, der forårsages af bestrålingen, begge frembringes af den primære stråle (direkte virkninger: excitation og ionisering) og af radikaler produceret i nærheden, radikaler, der derefter kan reagere kemisk med mediet (indirekte virkninger). In vivo-forsøg afspejler den reelle kombination af disse 2 effekter. Det er imidlertid hidtil umuligt at fastlægge et hierarki af begivenheder under bestrålingen, og det er umuligt at fastslå en sand molekylær fortolkning af oprindelsen af den forvoldte skade. For at udfylde denne mangel på oplysninger er der i de senere år opstået en alternativ metode. Den består af bestråling af isolerede biomolekyler i gasfasen. Fysisk-kemiske analysemetoder (massespektrometri) gør det muligt at forstå det fysiske bestrålingsstadium. Denne metode bidrog til at forstå, hvordan biomolekyler fragmenterer under bestrålingen. De fleste af de undersøgte biomolekyler er relativt små (kernesyrer og peptider) og repræsenterer kun elementære blokke af biomolekyler, der findes i levende væv. Disse i vaccuo-forsøg viste, at det var vanskeligt at ekstrapolere de observerbare biologiske konsekvenser af bestrålingen ud fra disse resultater. I et projekt, der medfinansieres af INSERM, foreslår vi at undersøge de direkte og indirekte virkninger af bestrålingen af biomolekyler (peptider, proteiner, DNA-strenge) ved hjælp af to forsøgsmetoder: en gasfase, hvor biomolekyler hydreres. Den anden er at bestråle de samme biomolekyler i form af en solid film. Der foretages en kvantitativ analyse af bestrålingsprodukterne ved hjælp af massespektrometri og sammenholdes med resultaterne af den første metode. For at undersøge virkningen af miljøet i den faste fase, dvs. indirekte virkninger, foreslår vi også at undersøge bestrålingen af disse samme biomolekyler i vandismatricer (i forskellige koncentrationer). Vi vil også undersøge den rolle, som metalnanopartikler spiller med hensyn til at belyse effekten af forbedret induceret bestrålingseffektivitet. De faste fasebestrålingsforsøg vil blive gennemført på linjerne i GANIL-acceleratoren (Caen, Frankrig). Til dette projekt vil EFRU-midlerne gøre det muligt at færdiggøre de tekniske ændringer af vores forsøgssystem og at ansætte endnu et postdoc, som skal være ansvarlig for operationens forsøgsfase (bestråling af biomolekyleprøver og analyse af de opnåede resultater). (Danish)
11 August 2022
0 references
Terapia Hadron este o tehnică puternică în curs de dezvoltare pentru tratamentul cancerului, în special pentru tumorile profunde. În Normandia, acest lucru a dus la punerea în aplicare a proiectului archade în Caen, un proiect care va permite tratarea anumitor tumori cu un fascicul de protoni din 2018 și un fascicul de carbon în jurul anului 2020-2021. Avantajele fasciculelor ionice față de radioterapia tradițională sunt bine cunoscute. Aceste avantaje se datorează în principal existenței vârfului Bragg care permite o locație bună a energiei depozitate cu dispersie redusă. Acest lucru crește eficiența tratamentului și scade energia depozitată în țesuturile sănătoase. Cu toate acestea, multe probleme nu au fost rezolvate, în special cele legate de deteriorarea ADN-ului la nivel molecular și de rolul mediului. Este general acceptat faptul că daunele induse de iradiere sunt ambele generate de fasciculul primar (efecte directe: excitație și ionizare) și de radicalii produși în vecinătate, radicali care pot reacționa chimic cu mediul (efecte indirecte). Experimentele in vivo reflectă combinația reală a acestor 2 efecte. Cu toate acestea, până în prezent este imposibil să se stabilească o ierarhie a evenimentelor în timpul iradierii și este imposibil să se stabilească o interpretare moleculară reală a originii prejudiciului generat. Pentru a acoperi această lacună de informații, în ultimii ani a apărut o metodologie alternativă. Constă în iradierea biomoleculelor izolate în faza gazoasă. Metodele de analiză fizico-chimică (spectrometrie de masă) fac posibilă înțelegerea stadiului fizic al iradierii. Această metodă a ajutat la înțelegerea modului în care biomoleculele fragmentează în timpul iradierii. Majoritatea biomoleculelor studiate sunt relativ mici (acizi nucleici și peptide) și reprezintă doar blocuri elementare de biomolecule prezente în țesuturile vii. Aceste experimente in vaccuo au arătat că a fost dificil de extrapolat din aceste rezultate consecințele biologice observabile ale iradierii. În cadrul unui proiect cofinanțat de INSERM, propunem studierea efectelor directe și indirecte generate de iradierea biomoleculelor (peptide, proteine, fire ADN) prin 2 metode experimentale: o fază gazoasă în care biomoleculele sunt hidratate. Celălalt este de a iradia aceleași biomolecule sub forma unui film solid. O analiză cantitativă a produselor de iradiere se efectuează prin spectrometrie de masă și se compară cu rezultatele primei metode. Pentru a studia efectul mediului în faza solidă, adică efectele indirecte, propunem, de asemenea, studierea iradierii acelorași biomolecule în matricele de gheață ale apei (la concentrații diferite). Vom studia, de asemenea, rolul nanoparticulelor metalice în elucidarea efectului eficienței iradierii induse îmbunătățite. Experimentele de iradiere în fază solidă vor fi efectuate pe liniile acceleratorului GANIL (Caen, Franța). Pentru acest proiect, fondurile FEDR vor permite finalizarea modificărilor tehnice ale sistemului nostru experimental și angajarea unui al doilea post-doc care va fi responsabil pentru faza experimentală a operațiunii (iradierea probelor biomolecule și analiza rezultatelor obținute). (Romanian)
11 August 2022
0 references
Hadron terapi är en kraftfull framväxande teknik för behandling av cancer speciellt för djupa tumörer. I Normandie har detta resulterat i genomförandet av arkadprojektet i Caen, ett projekt som kommer att möjliggöra behandling av vissa tumörer med en balk av protoner från 2018 och en kolstråle runt 2020–2021. Fördelarna med jonstrålar jämfört med traditionell strålbehandling är välkända. Dessa fördelar beror främst på förekomsten av Braggtoppen som möjliggör en bra placering av den deponerade energin med låg spridning. Detta ökar behandlingseffektiviteten och minskar energi som deponeras i friska vävnader. Många problem har dock inte lösts, särskilt de som rör DNA-skador på molekylär nivå och miljöns roll. Det är allmänt vedertaget att den skada som orsakas av bestrålning både genereras av primärstrålen (direkta effekter: excitering och jonisering) och av de radikaler som produceras i närheten, radikaler som sedan kan reagera kemiskt med mediet (indirekta effekter). In vivo-försök återspeglar den verkliga kombinationen av dessa 2 effekter. Det är emellertid hittills omöjligt att fastställa en hierarki av händelser under bestrålningen och det är omöjligt att fastställa en verklig molekylär tolkning av den uppkomna skadans ursprung. För att fylla denna informationslucka har en alternativ metod utvecklats under de senaste åren. Den består av bestrålning av isolerade biomolekyler i gasfasen. Fysikalisk-kemiska analysmetoder (masspektrometri) gör det möjligt att förstå bestrålningens fysiska stadium. Denna metod bidrog till att förstå hur biomolekyler fragment under bestrålning. De flesta av de biomolekyler som studeras är relativt små (nukleinsyror och peptider) och representerar endast elementära block av biomolekyler som finns i levande vävnader. Dessa i vaccuo experiment visade att det var svårt att extrapolera från dessa resultat de observerbara biologiska konsekvenserna av bestrålning. I ett projekt, som samfinansieras av INSERM, föreslår vi att man studerar de direkta och indirekta effekterna av bestrålning av biomolekyler (peptider, proteiner, DNA-strängar) genom två experimentella metoder: en gasfas där biomolekyler hydratiseras. Den andra är att bestråla samma biomolekyler i form av en fast film. En kvantitativ analys av bestrålningsprodukterna kommer att utföras med masspektrometri och jämföras med resultaten av den första metoden. För att studera effekterna av miljön i den fasta fasen, dvs. indirekta effekter, föreslår vi också att man studerar bestrålningen av samma biomolekyler i vattenismatriser (vid olika koncentrationer). Vi kommer också att studera metallnanopartiklars roll för att belysa effekten av förbättrad inducerad bestrålningseffektivitet. De fasta fasbestrålningsförsöken kommer att utföras på linjerna i GANIL-accelerator (Caen, Frankrike). För detta projekt kommer Eruf-medel att göra det möjligt att slutföra de tekniska förändringarna i vårt försökssystem och att anställa en andra postdoktor som kommer att ansvara för insatsens experimentella fas (bestrålning av biomolekylprover och analys av erhållna resultat). (Swedish)
11 August 2022
0 references
7 December 2023
0 references
Identifiers
16E01170
0 references