Teràpia en neutrons ràpits
La teràpia en neutrons ràpits utilisa neutrons d'alta energia, normalment entre 50 i 70 MeV per a tractar el càncer. La majoria dels fas de teràpia en neutrons ràpits es produïxen per mig de reactors, ciclotrones (d+Be) i acceleradors llineals. La teràpia de neutrons estava disponible en la década de 2020 en Alemània, Rússia, Suràfrica i Estats Units. En Estats Units hi ha un centre de tractament en funcionament en Seattle, Washington. El centre de Seattle utilisa un ciclotrón que produïx un fes de protones que incidix sobre un objectiu de berili.
Ventages
[editar | editar còdic]La radioteràpia mata les cèlules canceroses de dos maneres, depenent de l'energia efectiva de la font de radiació. La cantitat d'energia depositada quan les partícules travessen una secció de teixit es denomina transferència llineal d'energia (TLE). Els rajos X produïxen radiació de TLE baixa, i els protones i neutrons produïxen radiació TLE alta. La radiació de baixa TLE danya les cèlules predominantment per mig de la generació d'espècies reactives d'oxigen, vore radicals lliures. El neutró carix de càrrega elèctrica i danya les cèlules per efecte directe sobre les estructures nuclears. Els tumors malignes tendixen a tindre nivells baixos d'oxigen i, per lo tant, poden ser resistents a la radiació TLE baixa. Açò dona una ventaja als neutrons en determinades situacions. Una ventaja és un cicle de tractament generalment més curt. Per a matar la mateixa cantitat de cèlules canceroses, els neutrons requerixen un terç de la dosis efectiva que els protones.[1] Una atra ventaja és la capacitat establida dels neutrons per a tractar millor alguns càncers, com el de glándula salival, carcinoma adenoides quísticos i certs tipos de tumors cerebrals, especialment gliomas d'alt grau.[2]
Transferència llineal d'energia (TLE)
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Transferència llineal d'energia.
Quan els rajos X d'energia terapèutica (d'1 a 25 MeV) interactuen en les cèlules del teixit humà, ho fan principalment per mig d'interaccions de Compton i produïxen electrons secundaris d'energia relativament alta. Estos electrons d'alta energia depositen la seua energia aproximadament en 1keV/µm.[3] En comparació, les partícules carregades produïdes en un punt d'interacció en neutrons poden entregar la seua energia en una intensitat de 30 a 80 keV/µm. La cantitat d'energia depositada quan les partícules travessen una secció de teixit es coneix com a transferència d'energia llineal (TLE). Els rajos X produïxen radiació TLE baixa i els neutrons produïxen radiació TLE alta.
Degut a que els electrons produïts a partir de rajos X tenen alta energia i baixa TLE, quan interactuen en una cèlula normalment solament es produiran unes poques ionisacions. És provable llavors que la baixa radiació TLE provoque solament trencaments d'un sol bri de l'hèliç de el ADN. Els trencaments d'un sol bri de les molècules de ADN es poden reparar fàcilment, per lo que l'efecte sobre la cèlula diana no és necessàriament letal. Pel contrari, les partícules en càrrega alta de TLE produïdes per l'irradiació de neutrons provoquen moltes ionisacions a mida que travessen una cèlula, per lo que són possibles trencaments de doble bri de la molècula de ADN. Les reparacions de trencaments de doble cadena són molt més difícils de reparar per a una cèlula i és més provable que provoquen la mort celular.
Els mecanismes de reparació de el ADN són prou eficients,[4] i durant la vida d'una cèlula es repararan molts mils de trencaments d'un sol bri de ADN. No obstant, una dosis suficient de radiació ionizante provoca tants trencaments en el ADN que abrumar la capacitat dels mecanismes celulars per a fer-li front.
La teràpia de partícules (per eixemple, ions de carbono) utilisa el TLE igualment alt dels ions de 12C6+.[5][6]
Per l'alta TLE, el dany relatiu per radiació (efecte biològic relatiu o EBR) dels neutrons ràpits és 4 voltes major que el dels rajos X,[7][8] és dir, 1 rad de neutrons ràpits equival a 4 rads de rajos X. La EBR dels neutrons també depén de l'energia, per lo que els fas de neutrons produïts en diferents espectres d'energia en diferents instalacions tindran diferents valors de EBR.
Efecte de l'oxigen
[editar | editar còdic]La presència d'oxigen en una cèlula actua com radiosensibilizador, fent que els efectes de la radiació siguen més amoladors. Les cèlules tumorals solen tindre un contingut d'oxigen menor que el teixit normal. Esta condició mèdica es coneix com hipoxia tumoral i per lo tant, l'efecte de l'oxigen actua per a disminuir la sensibilitat del teixit tumoral.[9] L'efecte de l'oxigen pot descriure's cuantitativamente per mig de la relació de millora d'oxigen (REA). Generalment es creu que l'irradiació de neutrons supera l'efecte de la hipoxia tumoral,[10] encara que existixen arguments en contra.[11]
Usos clínics
[editar | editar còdic]L'eficàcia dels fas de neutrons utilisats en el tractament del càncer de próstata s'ha demostrat per mig d'ensajos aleatoris.[12][13][14]
La teràpia en neutrons ràpits s'ha aplicat en èxit contra el tumor de glándula salival.[15][16][17][18][19][20][21][22] També han segut tractats en este sistema carcinoma adenoides quísticos.[23][24] Aixina mateix, s'ha provat en varis atres tumors de cap i coll.[25][26][27]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Keyhandokht Shahri, Laleh Motavalli, and Hashem Hakimabad."Neutron Applications in Cancer Treatment" Hellenic Journal of Nuclear Medicine 14:2(May–August 2011)
- ↑ Feng-Yi Yang, Wen-Yuan Chang, Jia-Je Li, Hsin-Ell Wang, Jyh-Cheng Chen, and Chi-Wei Chang."Pharmacokinetic Analysis and Uptake of 18F-FBPA-Fr After Ultrasound-Induced Blood–Brain Barrier Disruption for Potential Enhancement of Boron Delivery for Neutron Capture Therapy" Journal of Nuclear Medicine 55:616–621(2014)
- ↑ Johns HE and Cunningham JR. The Physics of Radiology. Charles C Thomas 3rd edition 1978
- ↑ Goodsell DS. Fundamentals of Cancer Medicine The Molecular Perspective: Double-Stranded DNA Breaks; The Oncologist, Vol. 10, No. 5, 361–362, May 2005
- ↑ Kubota N, Suzuki M, Furusawa I, Vaig K, Koike S, Kanai T, Yatagai F, Ohmura M, Tatsuzaki H, Matsubara S, et al. A comparison of biological effects of modulated carbon-ions and fast neutrons in human osteosarcoma cells. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, Volume 33, Issue 1, 30 August 1995, Pages 135–141
- ↑ German Cancer Research Center
- ↑ Pignol JP, Slabbert J and Binns P. Mont Carlo simulation of fast neutron spectra: Pixen llineal energy estimation with an effectiveness function and correlation to RBE. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, Volume 49, Issue 1, 1 January 2001, Pages 251–260
- ↑ Theron T, Slabbert J, Serafin A and Böhm L. The merits of cell kinetic parameters for the assessment of intrinsic cellular radiosensitivity to photon and high linear energy transfer neutron irradiation. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, Volume 37, Issue 2, 15 January 1997, Pages 423–428
- ↑ Vaupel P, Harrison L. Tumor Hypoxia: Causative Factors, Compensatory Mechanisms, and Cellular Response The Oncologist 2004;9(suppl 5):4–9
- ↑ Wambersie A, Richard F, Breteau N. Development of fast neutron therapy worldwide. Radiobiological, clinical and technical aspects. Acta Oncol. 1994;33(3):261-74.
- ↑ Warenius HM, White R, Peacock JH, Hanson J, Richard A. Britten, Murray D. The Influence of Hypoxia on the Relative Sensitivity of Human Tumor Cells to 62.5 MeV (p→Be) Fast Neutrons and 4 MeV Photons. Radiation Research 154, 54–63 (2000)
- ↑ Russell KJ, Caplan RJ, Laramore GE, et al. Photon versus fast neutron external beam radiotherapy in the treatment of locally advanced prostate cancer: results of a randomized prospective trial. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics 28(1): 47–54, 1993.
- ↑ Haraf DJ, Rubin SJ, Sweeney P, Kuchnir FT, Sutton HG, Chodak GW and Weichselbaum RR. Photon neutron mixed-beam radiotherapy of locally advanced prostate cancer. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, Volume 33, Issue 1, 30 August 1995, Pages 3–14
- ↑ Formen J, Ben-Josef I, Bolton SE, Prokop S and Tekyi-Mensah S . A randomized prospective trial of sequential neutron-photon vs. photon-neutron irradiation in organ confined prostate cancer. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, Volume 54, Issue 2, Supplement 1, 1 October 2002, Pages 10–11
- ↑ Douglas JD, Koh WJ, Austin-Seymour, M, Laramore GE. Treatment of Salivary Gland Neoplasms with fast neutron Radiotherapy. Arch Otolaryngol Head Neck Surg Vol 129 944–948 Sep 2003
- ↑ Laramore GE, Krall JM, Griffin TW, Duncan W, Richter MP, Saroja KR, Maor MH, Davis LW. Neutron versus photon irradiation for unresectable salivary gland tumors: final report of an RTOG-MRC randomized clinical trial. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1993 Sep 30;27(2):235-40.
- ↑ Laramore GE. Fast neutron radiotherapy for inoperable salivary gland tumors: is it the treatment of choice?Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1987 Sep;13(9):1421-3.
- ↑ Prott FJ, Micke O, Pötter R, Haverkamp O, Schüller P and Willich N. 2137 Results of fast neutron therapy of adenoid cystic carcinoma of the salivary glands. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, Volume 39, Issue 2, Supplement 1, 1997, Page 309
- ↑ Saroja KR, Mansell J, Hendrickson FR, et al.: An update on malignant salivary gland tumors treated with neutrons at Fermilab. Int J Radiat Oncol Biol Phys 13 (9): 1319–25, 1987.
- ↑ Buchholz TA, Laramore GE, Griffin BR, et al.: The role of fast neutron radiation therapy in the management of advanced salivary gland malignant neoplasms. Cancer 69 (11): 2779–88, 1992.
- ↑ Krüll A, Schwarz R, Engenhart R, et al.: European results in neutron therapy of malignant salivary gland tumors. Bull Cancer Radiother 83 (Suppl): 125-9s, 1996
- ↑ Vore també NCI Salivary Cancer Page [1] archivat en Wayback Machine.
- ↑ «Adenoid Cystic Carcinoma Neutron Radiation Therapy». Archivat des d'el original, el 25 de setembre de 2006. Consultat el 28 de març de 2024.
- ↑ Douglas JG, Laramore GE, Austin-Seymour M, Koh WJ, Lindsley KL, Cho P and Griffin TW. Neutron radiotherapy for adenoid cystic carcinoma of minor salivary glands. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics, Volume 36, Issue 1, 1 August 1996, Pages 87–93
- ↑ MacDougall RH, Orr JA, Kerr GR, and Duncan W. Fast neutron treatment for squamous cell carcinoma of the head and neck: final report of Edinburgh randomised trial. BMJ. 1990 December 1; 301(6763): 1241–1242.
- ↑ Asgarali S, Errington RD, Jones AS. The treatment of recurrence following fast neutron therapy for head and neck malignancy. Clin Otolaryngol Allied Sci. 1996 Jun;21(3):274-7.
- ↑ K.J. Stelzer, K.L. Lindsley, P.S. Cho, G.E. Laramore and T.W. Griffin. Fast Neutron Radiotherapy: The University of Washington Experience and Potential Use of Concomitant Boost with Boron Neutron Capture. Radiation Protection Dosimetry 70:471–475 (1997)
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Terapia con neutrones rápidos» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.