Pendant dix jours, à l'occasion de la troisième édition de l'évènement d'innovation par le défi I.FAST, des étudiants du monde entier ont imaginé quatre manières innovantes d'utiliser les accélérateurs de particules pour résoudre des problématiques de santé mondiales parmi les plus importantes de notre époque.

Répartis au sein de quatre équipes, les 24 étudiants ont eu neuf jours pour se former sur les accélérateurs et préparer leurs projets à l'Institut scientifique européen d'Archamps, près de Genève. Ils ont ensuite présenté le fruit de leur travail le 1er août, au CERN, devant un jury de renom qui comprenait notamment Mike Lamont, directeur des accélérateurs et de la technologie du CERN.

X-ray Men, l'équipe lauréate, a imaginé une nouvelle démarche pour traiter l'arthrofibrose du genou liée aux prothèses, une affection qui touche les patients à qui l'on remplace une partie ou la totalité du genou et qui limite la mobilité de l'articulation, entraînant parfois arthrose précoce, faiblesse musculaire et douleurs.

La solution proposée par l'équipe consiste à déclencher une apoptose (processus d'élimination des cellules anormales) dans le tissu conjonctif qui entoure l'implant, au moyen de rayons X ciblés, en utilisant des accélérateurs linéaires (linacs) déjà employés disponibles. L'équipe a également imaginé une enveloppe à plusieurs couches pour les implants orthopédiques : sensible aux radiations, cette dernière permet de contrôler l'administration d'anti-inflammatoires en l'exposant à des rayons X.

Si l'équipe lauréate a été récompensée pour son projet ambitieux et approfondi, les trois autres équipes participantes ont également reçu les applaudissements du jury. Leurs projets portaient sur :

• l'utilisation d'un appareil perfectionné de thérapie par rayons X à faible dose pour traiter les brûlures graves, limiter l'inflammation et les cicatrices, et affaiblir les bactéries ;
• l'utilisation de la radiothérapie pour lutter contre l'antibiorésistance afin d'améliorer le traitement de maladies comme la tuberculose ;
• la mise au point d'un mini-accélérateur sur circuit intégré, long d'un centimètre, utilisant des semiconducteurs compacts pour irradier avec précision des tumeurs cancéreuses.

Après un appel à candidatures, les participants à cette édition de l'évènement ont été sélectionnés sur la base de leur mérite et avec le souci de veiller à un équilibre en termes de compétences et de genre, afin d'assurer la diversité de l'environnement de travail. Les quatre équipes d'étudiants se voulaient pluridisciplinaires et mixtes, rassemblant trois étudiants et trois étudiantes dans les domaines de la physique, de l'ingénierie, de la chimie, des sciences de la vie ou de la médecine.

Les étudiants sélectionnés ont apprécié cette diversité dans la constitution des équipes. « La plus belle récompense est d'avoir pu rencontrer et collaborer avec des jeunes extraordinaires issus de domaines variés », confie Mila Mladenova, docteure en médecine récemment diplômée de l'Université Saints-Cyrille-et-Méthode de Skopje et membre de l'équipe gagnante.

Sa coéquipière Victoria Lopez Martinez, étudiante en licence de biotechnologies pour la santé à l'université Grenoble Alpes, explique que le projet lui a ouvert les yeux quant au potentiel de l'utilisation d'accélérateurs de particules pour des problématiques dépassant le cadre de la physique.

« Je n'avais qu'une connaissance partielle des accélérateurs de particules et de leur utilisation en imagerie médicale. Au cours des différents séminaires et visites du CERN, j'ai compris en quoi ces technologies pourraient transformer les soins médicaux, du diagnostic précoce de maladies à la mise au point de traitements personnalisés en passant par l'amélioration de la gestion des données des patients », précise l'étudiante.

Ces deux étudiantes de l'équipe lauréate aimeraient pouvoir continuer à travailler dans l'avenir sur leur projet lié aux prothèses.

La projet I.FAST a reçu un financement du programme Horizon 2020 pour la recherche et l'innovation de la Commission européenne dans le cadre de la convention de subvention no101004730. I.FAST a pour but de stimuler l'innovation dans le domaine des accélérateurs de particules, de mettre au point des technologies révolutionnaires communes à plusieurs plateformes d'accélérateurs, et de faciliter leur développement. Au sein du CERN, le projet est coordonné par le Bureau des projets UE.