Complementariedades clínicas entre tratamientos con protones y tratamientos con iones de carbón

J.-J. Mazeron, R. Rivera, H. Marsiglia, C. Widakowich
2004 Oncología (Barcelona)  
Introducción En las últimas dos décadas, una mejoría sustancial ha ocurrido en el campo de la radioterapia para varios tumores malignos. Esto fue principalmente debido al desarrollo de la imaginería 3D y equipos, permitiendo así una mejor distribución de dosis, pero también una mejor comprensión de los procesos radiobiológicos. Sin embargo, hay aun muchos pacientes en quienes el tratamiento falla debido a una falta de control local o inaceptables efectos secundarios. Los haces de partículas
more » ... s de partículas pesadas, debido a sus propiedades físicas y radiobiológicas, podrían mejorar el índice terapéutico al compararlos con haces convencionales de fotones y electrones en estos pacientes. Resultados preliminares con Carbono confirman el interés por partículas de alto LET en estos tumores, siendo estos ya observados con neutrones. La oportunidad ofrecida por una optimizada distribución de dosis abriría una nueva era para las partículas de alto LET, especialmente en tumores profundos, donde el uso de neutrones mantuvo restringido por una baja calidad de sus curvas de dosis en profundidad. Efectos biológicos de los haces de partículas El efecto biológico de las radiaciones ionizantes depende fuertemente de la Transferencia Lineal de Energía (LET), la cual es la cantidad de energía depositada por unidad de distancia y es expresada en kev/µm. Los protones, como también los fotones y electrones, son caracterizados por un bajo LET. Opuestamente, los neutrones rápidos e iones de luz son densamente ionizantes y su mayor LET puede ofrecer una ventaja biológica. Radiaciones de alto LET son mas efectivas por Gy. Esto puede ser medido por la Efectividad Biológica Relativa (REB), la cual es la relación de la dosis de una radiación dada comparada con la dosis de referencia (Cobalto 60 rayos γ) requerida para producir un objetivo espe-cífico en un tejido dado. La REB aumenta con el LET hasta alrededor de 100 kev/µm, sobre la cual disminuye debido a la muerte celular. La REB esta en el rango de 2 -10 para la mayoría de las radiaciones de alto LET a niveles de dosis terapeúticas, mientras que es alrededor de 1 para radiaciones de bajo LET. Radiaciones de alto LET podrían llevar a una ganancia terapeútica en tumores relativamente resistentes debido a la acumulación de lesiones subletales, situación reflejada por un hombro ancho en la parte inicial de la curva de sobrevida tumoral. Radiaciones de alto LET son caracterizadas porque la mayoría de la muerte celular es proveniente de lesiones letales y una curva de sobrevida casi lineal (exponencial). Las células hipóxicas son significativamente mas resistentes a los efectos de radiaciones ionizantes respecto a células bien oxigenadas. Mientras los tejidos normales son bien oxigenados, la mayoría de los tumores tiene regiones hipóxicas, siendo esto una posible causa de falla local en radioterapia. Este efecto del oxígeno puede ser expresado por el " oxigen enhancement ratio (OER)", el cual es la relación entre la dosis de radiación requerida para producir un efecto biológico específico bajo condiciones anóxicas, respecto a la dosis requerida para producir el mismo efecto bajo condiciones de buena oxigenación. El OER disminuye rápidamente con aumentos del LET y RBE. Varía en la mayoría de los casos entre 2.5 y 3 con radioterapia fraccionada convencional de bajo LET, mientras es significativamente mas pequeña en tratamientos de alto LET (alrededor de 1.4 a 1.7). Sin embargo, esta posible ventaja clínica de radiaciones de alto LET es probablemente menor que la esperada debido a la reoxigenación que puede ocurrir entre fracciones debido a varios procesos. La radiosensibilidad varía entre las diferentes etapas del ciclo celular; es máxima en G2 y M; y mínima en G1 y S. La distribución de células en estas diferentes etapas del ciclo entre fracciones de tratamiento puede resultar en una aumentada radiosensibilidad en tumores proliferantes. Opuestamente, la falta de redistribución podría ser una causa de falla local en tumores de crecimiento lento. La radiosensibilidad frente a radiaciones de alto y bajo LET dependen del ciclo celular, pero la magnitud de la diferencia es mas pequeña para las de alto LET, lo que es una posible ventaja en algunos tumores resistentes, particularmente en aquellos de una pobre redistribución. Ha sido probado por décadas que con radioterapia de 59 Institut Gustave Roussy, Villejuif (Francia)
doi:10.4321/s0378-48352004000700012 fatcat:tm2ojfqehrf5ndmsra7uqbrkuu