Les débuts de Siemens Healthineers en radiothérapie
Le développement de l’imagerie médicale joue un rôle central dans l’histoire de Siemens Healthineers. En janvier 1896, quelques jours seulement après l’annonce de la découverte des rayons X par Wilhelm Conrad Röntgen, la branche médicale de Siemens commence à travailler sur des appareils de radiographie dédiés au diagnostic. Les recherches menées à l’époque permettent d’établir que des rayons X de haute énergie correctement dosés sont susceptibles de prévenir la division des cellules tumorales et de soigner le cancer. Dans ce contexte, Siemens s’attache à exploiter le potentiel offert par les rayons X en radiothérapie.
Dans les années 1910, alors que la radiothérapie fait ses premiers pas, Siemens développe un appareil novateur. Certaines techniques utilisées à l’époque, notamment l’émission ciblée de rayonnements ionisants depuis plusieurs directions, sont encore utilisées aujourd’hui. En 1942, Konrad Gund, ingénieur en physique appliquée et en électrotechnique, travaillant chez Siemens à Erlangen, conçoit un appareil ingénieux : le bêtatron. Cet appareil permet d’accélérer, grâce à l’action d’une force électromagnétique, un faisceau d’électrons à une vitesse quasiment équivalente à celle de la lumière. Les électrons décrivent une trajectoire circulaire, avant d’être brusquement freinés dans leur course. Les rayons X de haute énergie émis dans un tube lors du freinage des électrons sont dirigés sur la tumeur, à l’intérieur de l’organisme. Après la Seconde Guerre mondiale, le bêtatron est couramment utilisé pour traiter les cancers.
Dans les années 1950, parallèlement au bêtatron, Siemens développe un appareil qui utilise le cobalt comme source radioactive. Les rayons gamma émis par le cobalt sont plus efficaces que les électrons du bêtatron pour traiter les cellules cancéreuses. Dans le même temps, en Californie, Varian travaille sur un concept qui s’est par la suite imposé comme la méthode de référence en radiothérapie : la production de rayons X de haute énergie par un accélérateur linéaire (LINAC).
Varian, pionnier en matière de radiothérapie
Université de Stanford, le 5 juin 1937 : Russell Varian a une idée qui permet le développement de nombreuses technologies. Il travaille à l’époque avec son frère Sigurd et William W. Hansen, physicien et professeur à l’Université de Stanford, sur une technique de navigation aérienne. Ils cherchent alors à améliorer la visibilité des avions dans l’obscurité ou en cas de mauvaises conditions météorologiques. Pour cela, ils ont besoin d’un générateur capable d’émettre des ondes radio très courtes. Russell a alors l’idée de focaliser un faisceau d’électrons pour produire des micro-ondes, une technique radicalement différente de celles utilisées à l’époque. Les frères Varian et William W. Hansen baptisent leur appareil « klystron », un mot formé à partir du terme en grec ancien « klyzo » qui fait référence au mouvement des vagues qui se brisent sur le rivage. Au printemps 1939, Ray Lyman Wilbur, président de l’Université de Stanford, annonce publiquement l’invention d’un « nouveau tube d’émetteur de radiodiffusion d’une grande puissance ».
Edward Ginzton, étudiant en électrotechnique à Stanford, est l’un des premiers à travailler avec ce tube électronique hautes performances. Membre d’un groupe de recherche, il teste le klystron dans les réseaux de radiodiffusion, les radars ainsi que dans d’autres technologies. « Presque tout ce que nous avons essayé a plutôt bien fonctionné », a-t-il raconté quelques années plus tard. L’invention du klystron ne se contente pas de bouleverser le développement de certaines technologies, à l’instar du micro-ondes ou des systèmes de communication. Forts de leur succès, les frères Varian et l’Université de Stanford ne comptent pas s’arrêter en si bon chemin. Ils décident donc de créer leur propre entreprise. Sigurd, Russell et sa femme Dorothy, Edward Ginzton et William W. Hansen prennent part à la création de l’entreprise.
Les dirigeants de l’entreprise signent les statuts de la société le 20 avril 1948. Varian Associates, doté au départ d’un capital social de 22 000 dollars américains et d’une poignée d’outils, débute son activité près de deux mois plus tard. L’objet social est défini dans les statuts : « Mener des recherches dans toutes les disciplines des sciences naturelles ». La thermique, l’acoustique, la photonique, l’optique, les rayons X, les particules chargées, les rayonnements ionisants, l’électricité, la technique du vide, le magnétisme et la chimie sont explicitement cités parmi les domaines de recherche. Près de 40 ans plus tard, Varian compte parmi les pionniers technologiques du secteur et occupe le troisième rang dans le classement des entreprises dépositaires de brevets de la Silicon Valley.
Les innovations de Varian ont façonné l’histoire des techniques. Le klystron, par exemple, a joué un rôle décisif dans la naissance de la télévision et du satellite. En 1949, Varian lance le premier instrument au monde capable d’analyser les propriétés et les interactions de la matière à l’aide de la résonance magnétique. L’appareil, qui constitue à l’époque une avancée majeure pour la chimie analytique, jette les bases de l’imagerie à résonance magnétique moderne (IRM). En 1991, Richard Ernst reçoit le prix Nobel pour ses travaux sur la spectroscopie de la résonance magnétique. Le chimiste avait commencé ses recherches en 1963, alors qu’il travaillait chez Varian. Le magnétomètre, un appareil qui a permis de mesurer avec précision le champ magnétique de la Terre pour la première fois au milieu des années 1950, figure parmi les inventions les plus marquantes dans l’histoire Varian. En 1988, l’entreprise reçoit un Emmy Award pour le développement d’un tube d’émetteur de télévision efficient en énergie. Aujourd’hui, Varian est surtout connu pour ses innovations dans le secteur des technologies médicales. Le parcours de l’entreprise, sur le marché des appareils de radiothérapie, ne doit rien au hasard grâce notamment à une capacité d’innovation sans cesse renouvelée.
L'invention de la radiothérapie moderne
Au début des années 1950, Varian et l’Université de Stanford travaillent sur un appareil aux dimensions colossales pour étudier les atomes en physique des particules. L’accélérateur linéaire, qui mesure près de 70 mètres de long, marque un progrès historique dans le monde des sciences et techniques. Quelques années plus tard, Robert Hofstadter, professeur à Stanford, reçoit le prix Nobel de physique pour ses travaux sur l’accélérateur. L’appareil donne également une idée à Henry Kaplan, professeur à Stanford et radiologue. À l’occasion d’un déjeuner, il suggère à Edward Ginzton de concevoir un accélérateur linéaire dédié au traitement du cancer, une technologie qui esquisse déjà les contours de la radiothérapie moderne. Malgré le coût élevé du projet, Edward Ginzton parvient à convaincre les autres dirigeants de Varian de lancer les recherches. Près de cinq ans plus tard, en janvier 1956, le « Stanford Cancer Gun » est utilisé pour la première fois dans le centre médical de Stanford, à San Francisco.
Varian doit alors relever un autre défi : concevoir, en lieu et place du prototype particulièrement encombrant présenté à San Francisco, un appareil compact, facile à installer dans les établissements de santé. Après quatre années de travail, Varian présente le premier « Clinac 6 » au Centre médical UCLA de Los Angeles et à Henry Kaplan sur le campus de Stanford de Palo Alto en 1960.
À bien des égards, le modèle est déjà nettement supérieur aux appareils de radiothérapie au cobalt de l’époque. Le faisceau de traitement produit par un klystron peut atteindre les tumeurs les plus profondes grâce à un potentiel de 6 millions de volts. Pour la première fois dans l’histoire de la radiothérapie, le statif décrit une trajectoire rotative à 360 ° autour du patient. Varian s’attache ensuite à optimiser les systèmes Clinac. Le développement du premier accélérateur linéaire médical revêt une importance particulière aux yeux de Edward Ginzton, lui dont le père était décédé d’un cancer quelques années plus tôt.
En 1960, Varian révolutionne la radiothérapie avec l’accélérateur linéaire Clinac 6.
Les premiers pas d’une aventure commune
À l’époque, les appareils au cobalt sont encore plus rentables à exploiter que les accélérateurs linéaires. Au cours des années suivantes, les deux techniques coexistent sur le marché des solutions de radiothérapie. C’est dans ce contexte que naît la première collaboration entre Varian et Siemens. En 1969, les deux entreprises signent un contrat pour lutter conjointement contre le cancer. Au fil des ans, elles étendent leur coopération à d’autres domaines. En 1988, Varian et Siemens créent leur première entreprise conjointe, SISCO (Spectroscopy Imaging Systems Corporation), afin d’œuvrer ensemble au développement, à la production et à la vente de spectromètres à résonance magnétique dans les secteurs de l’industrie, de la médecine et des sciences de la vie.
À cette époque, Varian figure déjà parmi les principaux acteurs du secteur de la radiothérapie. L'entreprise, qui peut se prévaloir de nombreuses innovations à l’instar du collimateur multilames et de la radiothérapie par modulation d’intensité (IMRT), s’impose progressivement comme un des leaders mondiaux dans le domaine de la radiothérapie dédiée au traitement du cancer. D’abord considérée comme une activité annexe de l’entreprise, la radiothérapie devient progressivement un pilier de Varian.
D’un partenariat stratégique à une entreprise conjointe
En 2012, la branche médicale de Siemens met fin au développement de ses propres accélérateurs linéaires. En avril de la même année, Varian et Siemens annoncent la conclusion d’un partenariat stratégique à l’échelle mondiale dans les domaines de la radiothérapie et de la radiochirurgie. Dans le cadre de ce partenariat, Varian propose désormais aux services de radiothérapie les systèmes d’imagerie de Siemens, qui permettent de réaliser des examens de tomodensitométrie, d’imagerie par résonance magnétique (IRM) et de tomographie par émission de positons (TEP). Pour sa part, Siemens commercialise les systèmes de radiothérapie et de radiochirurgie de Varian. Les deux entreprises entendent proposer un portefeuille de produits qui couvre l’ensemble du continuum de soins, du diagnostic au suivi. Elles s’attachent à travailler sur de nouvelles solutions d’imagerie et de traitement en mutualisant leurs atouts respectifs. Au fil des ans, le partenariat noué entre les deux entreprises ne cesse de se renforcer. En 2013, Varian et Siemens annoncent que le premier logiciel qu’elles ont conçu conjointement a été installé dans le centre thérapeutique de l’Université d’État de l’Ohio. Le logiciel permet notamment d’interconnecter les systèmes des deux entreprises.
Le 2 août 2020, les sociétés Siemens Healthineers et Varian Medical Systems annoncent qu’elles sont parvenues à trouver un accord qui prévoit l’acquisition de Varian par Siemens Healthineers pour un montant de près de 16,4 milliards de dollars américains. En avril 2021, le rapprochement a été finalisé avec succès. Cela permettra de répondre à la demande croissante en diagnostic personnalisé basé sur les données et en médecine de précision dans le traitement du cancer pour faire face au défi que représente la hausse des cas de cancer dans le monde.
Un avenir commun
Les innovations conçues par Varian au cours des 75 dernières années ont participé à faire progresser la radiothérapie. Varian, qui est désormais une société de Siemens Healthineers contribue de manière décisive à la lutte contre le cancer. Le rapprochement opéré entre les deux entreprises, Varian et Siemens Healthineers, a permis de mettre en œuvre une approche globale pour lutter contre le cancer et accompagner les patients sur l’ensemble du continuum des soins, du dépistage au suivi. Ensemble, elles se rapprochent plus que jamais de leur vision d’un monde sans crainte du cancer.