Swiss Proton Users' Group

Raymond Miralbell, Chargé de Cours de l'Université de Genève.
René Mirimanoff, Professeur de l'Université de Lausanne.
Leonidas Zografos, Professeur de l'Université de Lausanne

Installation d'une unité de protonthérapie dans un centre hospitalier romand afin d'optimaliser le traitement du cancer par radiothérapie et ce, dans le cadre d'un programme d'intérêt national. Cette installation sera le résultat d'un transfert de la technologie dans le domaine de la protonthérapie, laquelle sera développée au Paul Scherrer Institut (PSI) au cours des 3 à 5 prochaines années.

La protonthérapie est une forme de radiothérapie de très haute précision utilisant une particule lourde chargée positivement, le proton. Cette thérapie permet de délivrer des doses d'irradiation très importantes sur une tumeur maligne, tout en respectant les tissus sains avoisinants. La conséquence potentielle de ce traitement par rapport à la radiothérapie classique ou à la chirurgie, est une augmentation du taux de guérison d'un nombre non négligeable de cancers réputés peu curables. En principe, toute tumeur radiocurable (non-métastatique) peut être traitée de façon optimale avec les faisceaux de protons et plus particulièrement les tumeurs localisées près d'organes sains radio-sensibles (tumeurs oculaires, tumeurs orbitaires, tumeurs de la base du crâne, tumeurs cérébrales, tumeurs ORL, tumeurs pédiatriques, tumeurs du rétro-péritoine, tumeurs de la prostate, etc...)

Les premières installations de protonthérapie ont été réalisées à Berkeley et à Harvard à la fin des années 1950. Depuis lors, plus de 20'000 patients ont été traités dans une vingtaine de centres aux USA, au Japon, en Suède, en France, et en Suisse (PSI, Villigen-AG). Ce sont les progrès technologiques qui ont permis une utilisation optimale des faisceaux de protons dans le monde et plus particulièrement les récents développements de l'informatique (dosimètrie en 3-D) et de la qualité des systèmes d'imagerie digitale (CT scan et Résonance Magnétique).

Depuis 1984, le PSI a développé, en collaboration avec l'Hôpital Ophtalmique de Lausanne (Prof. L. Zografos), le traitement des tumeurs oculaires (projet OPTIS) et de la plupart des mélanomes choroïdiens par utilisation d'un faisceau de protons d'une énergie de 70 MeV (méga-électron volts). Presque 3000 patients ont ainsi été irradiés, avec d'excellents résultats à long terme, soit un taux de contrôle local de la maladie à 5 ans de 97% et un taux de conservation du globe oculaire de 90%. Depuis 1997, un faisceau de haute énergie (250 MeV) pour la radiothérapie des tumeurs profondes a été mis en place. Les physiciens du PSI ont élaboré un système de balayage du faisceau de protons (spot scanning technique), ce qui permet d'en optimaliser au maximum la précision. Cette technologie Swiss Made devrait faire l'objet d'un développement industriel dans le cadre d'un projet visant la construction en série d'unités de protonthérapie et leur commercialisation.

Le seul centre hospitalier au monde possédant une installation de protonthérapie est, depuis 1990, à Loma Linda en Californie (3433 patients traités jusqu'au mois d'avril 1998). Le North East Proton Therapy Center (NPTC), installation de protonthérapie construite au Massachusetts General Hospital à Boston, sera la deuxième installation en milieu hospitalier au monde (inauguration prévue pour l'année 2000). Les autres installations en Europe (TERA, Italie ; AUSTRON, Autriche), aux Etats Unis (TENET Healthcare Corporation visant la construction de 3 centres dans des hôpitaux universitaires) et au Japon (Kashiwa), sont actuellement au stade de projet.

4. Stratégie pour le développement de l'avenir de la protonthérapie en Suisse

Le 22 avril 1998, le directeur du PSI, Professeur Eberle, a constitué un comité pour l'élaboration d'un projet futur concernant les protons au PSI et en Suisse. Le 5 août 1998, un document a été publié avec les conclusions de la Commission. La plus ambitieuse des options d'avenir proposées a été celle du transfert du programme «protons» à un centre hospitalier en Suisse après une phase de développement d'un prototype d'appareil performant et compact, basé sur le principe du «spot scanning», en association avec l'industrie pour sa commercialisation ultérieure. Cette option avais été majoritairement soutenue par les porte-parole des Services de Radio-Oncologie Suisses (Swiss Proton Users' Group) lors de leur réunion à Villigen en décembre 1998. Sur 14 centres, 8 ont préféré l'option «protons à l'hôpital», 4 ont soutenu la continuation de «protons au PSI», et 2 n'avaient pas de préférence.

Dans cette optique le PSI a lancé, en mai 1999, le projet PROSCAN (cf. brochure annexe), dans le but de mener à bien le projet de développement d'une installation commercialisable, comme mentionné ci-dessus, avec au préalable la construction d'un nouveau Cyclotron (compact) dédié exclusivement à la thérapie. Le programme de ce projet s'étend sur plusieurs phases jusqu'en 2003.

Le transfert du programme de protonthérapie du PSI à un centre médical Suisse, après la réalisation du projet PROSCAN, ne peut être conçu que dans le cadre d'un projet au niveau national. Le PSI serait un partenaire actif dans la conception et dans la construction d'une unité hospitalière et pourrait jouer un rôle à long terme dans le développement du projet, en particulier au niveau de la recherche.

5. Pourquoi son installation dans un Hôpital Universitaire en Suisse Romande?

L'installation d'un centre de protonthérapie pourrait s'insérer dans le contexte d'un projet de recherche commun entre l'Université de Lausanne et l'Université de Genève. Une telle collaboration devrait permettre :

A	Le développement de la recherche en physique médicale, en collaboration avec l'EPFL (Lausanne) et le CERN (Genève).
B	Le développement de la recherche clinique dans le domaine des traitements des tumeurs, avec une projection sur la Suisse (projet fédéral) et sur l'Europe (aspet financier additionnel, attirant une clientèle étrangère et assurant une source de revenus par ce biais). La participation aux études cliniques du PROG (Proton Radiotherapy Oncology Group) en collaboration avec les centres de protonthérapie américains.
C	Le développement de la recherche en radiobiologie comme continuation des programmes de recherche débutés au PSI, en collaboration avec les chercheurs romands. Ces liens de collaboration existent déjà.

II.

Le «noyau dur» de l'intérêt des protons en Suisse se trouve sans doute dans la région lémanique:

A	Le programme OPTIS au PSI a été développé sous la direction du Professeur Zografos de l'Hôpital Ophtalmologique Jules Gonin à Lausanne. Actuellement ce programme d'envergure internationale permet de traiter, à visée conservatrice et curative, environs 300 patients par année, souffrant pour la plupart de mélanome oculaire.
B	La participation des Services de Radio-Oncologie de Lausanne et Genève au Swiss Proton Users' Group et ce, dès sa création. Le Prof R.O. Mirimanoff (Lausanne) en a été le 1^er vice-président. Le président actuel est le Dr. R. Miralbell (Genève).
C	Coordination et direction du groupe de travail Swiss Network Working Party par le Dr R. Miralbell, dans le développement d'un projet de téléradiologie permettant l'échange de fichiers dosimétriques entre les systèmes informatiques des centres médicaux Suisses et le PSI. Le but de ce projet est de relier les protons du PSI à la « périphérie » (i.e., les centres de Radio-Oncologie Suisses) pour l'évaluation de candidats potentiels à une protonthérapie. Ce projet a débuté en 1996, avec le support financier de la SAKK.
D	Responsables respectivement de deux projets de recherche clinique au PSI concernant le traitement des tumeurs cérébrales (Dr R.Miralbell) et des sarcomes inopérables (Prof R.O. Mirimanoff) par faisceaux de protons.
E	Projets de recherche sur l'optimisation de la distribution de la dose par faisceaux de protons dans le cadre des tumeurs pédiatriques, orbitaires et paraorbitaires, de la prostate, du sein et du médiastin, en collaboration avec le PSI (Dr R. Miralbell). Ces projets ont fait l'objet de plusieurs publications dans des journaux médicaux internationaux à politique éditoriale.
F	De 1997 à ce jour, la majorité des patients (environs 50% du total) porteurs de tumeurs non oculaires traités par protonthérapie au PSI a été adressée par les Hôpitaux Universitaires de Lausanne et Genève et ce, malgré l'inconvénient de la distance par rapport a d'autres centres tels que Bâle, Berne, et Zürich beaucoup plus proches du PSI.
G	Depuis presque 10 ans, les liens de collaboration sont très étroits entre les deux centres universitaires lémaniques concernant la recherche clinique et radiobiologique. Cette excellente entente a conduit à la proposition et à la nomination, par le Doyen de la Faculté de Médecine de Lausanne (Prof B.C. Rossier), du Dr R. Miralbell en tant que président du «groupe de travail destiné à étudier le développement de la radiothérapie par faisceaux de protons à Lausanne» (24 novembre 1998), dans le cadre d'un projet conjoint des deux universités lémaniques avec une projection Suisse et internationale.

De toute évidence il s'agit d'un projet lourd, impliquant d'importantes surfaces avec des coûts de construction et d'équipement onéreux. Une estimation du coût total (construction et équipement) a été faite par la commission-PSI étudiant l'avenir des protons en Suisse.

La construction du bâtiment a été estimée à 20 MSfr. et le prix de l'équipement à 32 MSfr., soit un total de 52 MSfr. L'installation comprendrait un faisceau horizontal pour le traitement des tumeurs oculaires (OPTIS) et un faisceau isocentrique pour le traitement des tumeurs profondes. Il a également été estimé qu'avec 300 patients annuels sur le programme OPTIS (facturés à 12 KSfr/patient) et 400 patients annuels sur le programme de traitement des tumeurs profondes (facturés 25 KSfr/patient) la rentabilité serait assurée.

La protonthérapie permet d'optimaliser au maximum la précision de l'administration des radiations ionisantes dans le traitement à visée curative des tumeurs localisées. Ce type de thérapie a de fortes chances de s'imposer par rapport à d'autres techniques de radiothérapie dans les années à venir. Le passage aux protons est sans doute un fait remarquable et pourrait être assimilé à celui du Cobalt aux accélérateurs linéaires. A l'époque, l'augmentation des coûts suite à l'utilisation des accélérateurs linéaires en thérapie face au Cobalt, avait été justifiée par une plus grande précision et une meilleure distribution de la dose. Le coût sensiblement plus élevé des appareils de protons par rapport aux accélérateurs linéaires est en partie dû au fait que ces appareils ne sont pas commercialisés en série (politique de prototypes). Le projet Suisse de développement de la protonthérapie passe par un effort préalable de collaboration avec l'industrie, dans le but de commercialiser la technologie PSI sous forme d'un appareil le plus compact possible. Ce projet de développement et de recherche devrait aboutir avec l'installation de l'appareil dans un centre médical Suisse (préférablement dans le canton de Vaud ou de Genève), avec le soutien des autorités fédérales, cantonales et universitaires.

	Swiss Proton Users' Group
AVANT-PROJET DE PROTONTHERAPIE EN SUISSE ROMANDE