Modélisation des dommages à l’ADN induits par les rayonnements ionisants avec l’outil Monte Carlo Geant4 et validation expérimentale – Geant4-DNA

Le projet présenté propose de développer une plate-forme de simulation validée expérimentalement pour la modélisation des dommages biologiques à l'ADN induits par les radiations ionisantes, en utilisant des outils de calcul modernes. Cette plate-forme sera basée sur l'outil généraliste "open-source" de simulation Monte Carlo "Geant4" et bénéficiera de sa complète transparence et disponibilité. Pour parvenir à cet objectif, une approche microscopique basée sur des techniques Monte Carlo est envisagée de façon à modéliser: 1) les processus Physiques permettant de reconstruire les structures de traces ionisantes et les effets directs à l'ADN cellulaire 2) les processus physico-chimiques et chimiques pour simuler les espèces radicalaires oxydantes (ROS) et les effets indirects à l'ADN cellulaire 3) les dommages à l'ADN résultants, en particulier les cassures de type double-brin, dommages biologiques les plus simples à mesurer expérimentalement. Nous nous concentrerons sur la modélisation de tels dommages qui sont les plus proches des interactions physiques initiales, avant l'implication des mécanismes cellulaires complexes de réponse biologique et de réparation. Ces développements seront soigneusement validés sur des plate-formes expérimentales de dernière génération disponibles dans les groupes participants au projet (comme le microfaisceau d'irradiation cellulaire) de façon à vérifier le pouvoir de prédiction de la plate-forme.