Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un modelo matemático para calcular los tratamientos de radioterapia que podrían reducir sustancialmente los efectos secundarios del paciente al tiempo que ofrecen los mismos resultados que la radioterapia convencional.
Los pacientes con cáncer que reciben radioterapia para destruir sus tumores reciben una dosis total de radiación dividida en múltiples tratamientos iguales administrados durante días o semanas. Esto se debe a algo llamado efecto de fraccionamiento: el daño celular inducido por la radiación es menor si el mismo físicola dosis se administra en múltiples fracciones, ya que permite que las células sanas se recuperen entre tratamientos. Los protocolos clínicos actuales estipulan que los pacientes reciben la misma dosis en cada sesión de tratamiento, todos los días.
¿Pero las dosis tienen que ser las mismas todos los días? "Diferentes dosis, cuidadosamente planificadas para minimizar los efectos secundarios, pueden ser igual de efectivas", dice Dávid Papp, profesor asistente de matemáticas en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. "Sin embargo, el alcancenunca se ha evaluado este beneficio. Los algoritmos que usamos ahora para determinar los mejores tratamientos personalizados no funcionan cuando se calculan tratamientos con diferentes distribuciones de dosis en diferentes fracciones ".
Papp se propuso desarrollar y probar el llamado enfoque de "fraccionamiento espacio-temporal" que reduciría la dosis de radiación a un tejido sano y al mismo tiempo mantendría la efectividad contra el tumor. En un estudio de prueba de concepto, Papp probó el plan contra cortes modelo.de cinco tumores hepáticos diferentes, cada uno de los cuales representa un tamaño o ubicación de tumor único para permitir comparaciones con tratamientos clínicos reales.
"Queríamos ver cuáles serían los beneficios cuantitativos de un protocolo tan nuevo", dice Papp. "¿Cuánto puede reducir el efecto de la radiación en el hígado mientras se asegura de que el tumor reciba una dosis constante y efectiva? Una reduccióndel 20 por ciento reduciría los efectos secundarios lo suficiente como para garantizar un cambio en la práctica clínica diaria "
El modelo de Papp redujo la dosis hepática entre un 13 y un 35 por ciento sin comprometer otros objetivos clínicos. Ha comenzado a trabajar para perfeccionar el modelo para hacerlo más robusto, con miras a las pruebas in vivo.
"Los tratamientos de radiación convencionales no necesariamente logran el máximo beneficio", dice Papp. "Nuestro protocolo, al administrar una dosis alta de una sola fracción a partes del tumor durante cada fracción y una dosis menor constante al hígado y otros tejidos sanos, podría reducir los efectos secundarios del paciente sustancialmente mientras se mantiene la misma efectividad que los tratamientos convencionales ".
La investigación aparece en Física en medicina y biología . Papp es el autor correspondiente. La estudiante graduada Melissa Gaddy, investigadora postdoctoral Sercan Yildiz del Instituto de Ciencias Matemáticas Aplicadas y Estadísticas SAMSI, y Jan Unkelbach, oncólogo radiólogo del Hospital Universitario de Zúrich, contribuyeron al trabajo.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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