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Depuis le 1er octobre 2022, Manon Evin et Sarra Terfas comptent parmi les doctorant.e.s d’Arronax Nantes. Dans leurs thèses respectives, l’une en physique médicale et l’autre en radiochimie, elles entendent contribuer à mieux comprendre et mieux maîtriser les irradiations à ultra-haut débit de dose. Portraits croisés de deux exploratrices.

L’histoire entre Manon Evin et Arronax commence lorsque l’étudiante en physique décide de rallier Nantes pour y suivre le master Rayonnements Ionisants et Applications médicales (RIA) qui doit lui ouvrir les portes de la physique médicale, une discipline découverte à Dublin lors de sa deuxième année de licence. « Ce métier à la croisée de la physique et de la clinique m’a plu tout de suite, se souvient-elle. Le fait qu’il y ait à Nantes un cyclotron de recherche à proximité des équipes cliniques de l’ICO m’a attiré ici. » L’étudiante fait son stage de master 1 sur le développement de la dosimétrie et du contrôle des faisceaux d’électrons pour la radiobiologie et la radiothérapie. Être ainsi à mi-chemin entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée lui plaît et elle revient en stage en master 2 pour commencer à explorer les mécanismes de l’effet FLASH sous l’effet d’un faisceau de protons en mode pulsé généré par le cyclotron Arronax. Un travail qu’elle va maintenant poursuivre et étoffer dans le cadre de sa thèse co-financée par le GIP ARRONAX et le laboratoire Subatech (équipe PRISMA), co-dirigée par Vincent Métivier à l’IMT Atlantique et Sophie Chiavassa à l’ICO et co-encadrée par Charbel Koumeir à Arronax. Sa mission : mettre en place et étudier l’environnement dosimétrique pour la radiothérapie préclinique à ultra-haut débit de dose avec les faisceaux protons et alpha d’Arronax. « Il faut développer les bons détecteurs, adaptés au mode FLASH, détaille la physicienne, mais aussi calculer à l’aide de simulations numériques la distribution de la dose sur des modèles biologiques, la souris en l’occurrence, puis la valider par des mesures expérimentales avec les faisceaux d’Arronax ». Et d’ajouter, un brin d’excitation dans la voie : « Pour le moment, seules les équipes nantaises mènent ce genre d’études sur les particules alphas. J’ai conscience d’avoir la chance d’être au coeur de la recherche sur le mode FLASH, un des sujets les plus dynamiques actuellement en radiothérapie externe. »

Si Manon démarre sa thèse dans une équipe de recherche et un environnement de travail qu’elle connaît déjà, il n’en va pas de même pour Sarra Terfas, nouvelle venue à Nantes et qui entame sa thèse de chimie dans le groupe Radiolyse de l’équipe Radiochimie (Subatech), financée par Nantes Université et co-encadrée par Johan Vandenborre et Guillaume Blain. Chimiste analytique formée à la Faculté des sciences de Fès au Maroc puis à Aix-Marseille Université, elle se réjouit de découvrir à Nantes un tout nouveau domaine, celui de la chimie sous rayonnements ionisants. « Ma thèse va consister à caractériser et à détecter des espèces radicalaires présentes après radiolyse pulsée de l’eau sous l’effet d’un faisceau de protons ou de particules alpha, explique la chimiste. Les espèces en questions sont connues, la technique a déjà été développée : reste à l’appliquer pour calculer les rendements de ces différentes espèces, à commencer par les électrons hydratés. » A terme, ces résultats pourraient éclairer la compréhension des mécanismes à l’oeuvre lors des irradiations à très haut débit de dose, permettant peut-être d’expliquer tout ou partie de l’effet FLASH et/ou d’ouvrir la voie à la production d’énergie, en l’occurrence d’hydrogène, à partir de la radiolyse de l’eau.

Mesdames, bienvenue à vous.

Contacts : Manon Evin, Sarra Terfas