Prof. André AURENGO: Marie Curie-Sklodowska et la médecine

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Marie Curie-Sklodowska et la médecine

Prof. André AURENGO

Le service de médecine nucléaire qu'il a dirigé de 1989 à 2014 est spécialisé en pathologie thyroïdienne. Ancien président de la Société Française de Radioprotection, membre du Conseil Supérieur de la Sûreté et de l’Information Nucléaire. Ancien membre du Haut Conseil de la Santé Publique. Ses principaux thèmes de recherche et d'intérêt sont le traitement des images biomédicales, la pathologie cancéreuse thyroïdienne (dépistage, traitement, surveillance), la radioprotection (rayonnements ionisants et non ionisants) et la méthodologie en épidémiologie. Membre de l'Académie de médecine (2005). Membre de l'Académie des technologies (2016). Chevalier de la Légion d'honneur.

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.A la fin du XIXème siècle, l’héritage scientifique d’Isaac Newton en mécanique et les travaux de Sadi Carnot sur la thermodynamique et James Maxwell sur l’électromagnétisme ont fait croire à la fin prochaine de la physique: presque tout avait été découvert!

Mais en quelques décennies, notre conception du monde a été révolutionnée par trois découvertes majeures qui alimentent encore aujourd’hui la recherche en physique : la relativité par Henri Poincaré et Albert Einstein, la mécanique quantique par Max Planck et Albert Einstein et la radioactivité par Henri Becquerel, Marie et Pierre Curie & Ernest Rutherford.

.Il y a cent cinquante ans, le 7 novembre 1867, naissait à Varsovie, alors dans l’Empire russe, Marie Skłodowska, fille surdouée d’un père professeur de mathématiques et de physique et d’une mère institutrice. Ses très brillantes études primaires et secondaires ne lui permettant pas d’accéder à des études universitaires fermées aux femmes dans son pays, elle part à 24 ans pour Paris où elle est hébergée par sa sœur et son beau-frère et s’inscrit en Faculté des sciences.

Sa rencontre avec Pierre Curie qu’elle épouse en 1895 est le début d’une épopée scientifique hors du commun. Pierre et son frère Jacques sont déjà connus par leur découverte de la piézoélectricité (apparition d’une différence de potentiel entre les faces de certains cristaux quand on les comprime) phénomène sur lequel repose notamment l’échographie.

Première à l’agrégation de physique en 1896, Marie commence une thèse sur les rayons uraniques, découverte majeure, faite par hasard par Henri Becquerel : le minerai d’uranium émet des rayons, différents des rayons X, découverts un an plus tôt par Wilhelm Röntgen. Becquerel attribue ces rayons à des propriétés chimiques particulières de l’uranium, d’où leur nom. Marie Curie montre qu’il s’agit en réalité d’une propriété physique des atomes d’uranium, qu’elle appelle radioactivité. Pierre abandonne alors ses travaux en cours pour partager ceux de son épouse.

Marie et Pierre comprennent que le minerai d’uranium doit contenir des substances émettant beaucoup plus de rayonnement que l’uranium “commun” 238U, ce qui les conduit à la découverte du polonium, puis du radium qu’ils isolent de 1898 à 1902. Quatre ans de travail dans un hangar sordide, travail récompensé en 1902 par le prix Nobel de Physique décerné à Henri Becquerel, Pierre et Marie.

Les premières applications médicales de la radioactivité ont été imaginées en 1900 par un dentiste, Otto Walkhoff et un chimiste, Fritz Giesel qui donnent à Pierre Curie l’idée d’utiliser le radium en dermatologie, avec la collaboration du Pr. Henri-Alexandre Danlos, de l’hôpital Saint-Louis. Premiers essais sur des personnes atteintes de lupus : échec ; puis essais sur des cancers de la peau : succès qui ouvre une nouvelle modalité de la radiothérapie anti-cancéreuse, la curiethérapie. La curiethérapie, utilisée contre de nombreux types de tumeurs, est fondée sur la possibilité de conduire, par différents moyens, un émetteur radioactif au contact de la tumeur à traiter. La curiethérapie a connu de nombreux développements, utilisant le radium ou d’autres corps radioactifs comme par exemple la curiethérapie métabolique par l’iode radioactif pour traiter le cancer de la thyroïde ou encore la curiethérapie vectorisée qui utilise un élément radioactif couplé à un anticorps qui “s’accroche” aux cellules cancéreuses, lesquelles sont alors détruites par l’émission radioactive.

Mais la collaboration entre Pierre et Marie est dramatiquement brisée en 1906 par le décès accidentel de Pierre, renversé par une voiture à cheval. Pendant la guerre de 14-18, Marie Curie contribue très activement à la création d’unités mobiles de radiodiagnostic qui permettent de radiographier les blessés qui le nécessite, au plus près du front. Elle-même et sa première fille, Irène née en 1897, sont présentes au volant de ces petits camions aménagés avec un appareil à rayons X qui seront appelés Petites Curie.

Dans le domaine du diagnostic médical, la radioactivité a également permis des avancées majeures.

Il s’agit par exemple des traceurs marqués radioactifs : traceurs car ils suivent dans l’organisme une voie bien définie (par exemple l’iode est capté par la thyroïde), marqués car ils contiennent un élément radioactif permetant leur repérage et leur quantification. Leur utilisation, développée par George von Hevesy, Prix Nobel de Chimie en 1943, a permis de réaliser le rêve de Claude Bernard, lequel écrivait : Nous saurons la physiologie lorsque nous pourrons suivre pas à pas une molécule de carbone ou d’azote, faire son histoire, raconter son voyage dans le corps d’un chien, depuis son entrée jusquà sa sortie… On peut ainsi, par exemple, mesurer le stock de fer, ou le volume total de sang de l’organisme.

La radioactivité est à l’origine des techniques de dosage radioimmunologiques (Rosalyn Yalow, Prix Nobel de médecine en 1977) qui permettent de doser les hormones, les médicaments et de nombreuse substances d’intérêt physiologique et physiopathologique avec une précision considérablement plus grande qu’avec les techniques précédentes.

L’administration, par injection ou per os, de traceurs marqués émettant des rayonnements électromagnétiques très énergétiques qui peuvent traverser les tissus anatomiques et être détectés et localisés ouvre la voie de l’imagerie scintigraphique qui permer l’exploration fonctionnelle de très nombreux organes : cerveau, cœur, squelette, reins, thyroïde, poumons, recherche de métastases. La radioactivité artificielle, découverte par Irène, la première fille de Marie et Pierre Curie, et son époux Frédéric Joliot, récompensés par le Prix Nobel de Chimie en 1935, permet en effet de préparer de nombreux radioéléments utilisés en scintigraphie.

Les images scintigraphiques apportent des renseignements fonctionnels essentiels, mais leur qualité anatomique est médiocre. C’est pourquoi de plus souvent la scintigraphie est réalisée en même temps qu’un scanner à rayons X ou une IRM, dont on superpose les images à celles de la scintigraphie. On dispose ainsi d’images riches de renseignements anatomiques et fonctionnels.

.Les découvertes de Marie Curie, en physique et en médecine lui ont conféré une renomée internationale exceptionnelle. Elle s’est traduite notamment par la création en 1911, de l’Institut du radium dirigé par Marie Curie et le médecin et biologiste Claudius Regaud, organisé comme les CHU actuels, avec trois composantes : clinique, scientifique fondamentale et pédagogique. Marie Curie a effectué en 1921 une tournée triomphale aux Etats-Unis d’où elle a rapporté, pour l’institut du radium, un gramme de radium acheté ($ 100 000) par l’association américaine des femmes scientifiques.

Pour ses travaux sur le radium, Marie Curie reçoit un second prix Nobel, de Chimie, en 1911. Elle est élue en 1922 à l’Académie de médecine. Elle est décédée en 1934, d’une probable leucémie radioinduite, secondaire à l’exposition aux rayonnements qu’elle a étudiés pendant la plus grande partie de sa vie. Pierre et Marie Curie ont été inhumés au Panthéon en 1995.

André Aurengo

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