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Xstrahl in Aktion: Ein umfassendes Modell für wärmeinduzierte Radiosensibilisierung


Die Biolumineszenz-Bildgebung (BLI) ist ein berührungsloses, optisches Bildgebungsverfahren, das auf der Messung des von einer internen Quelle emittierten Lichts basiert, das oft in direktem Zusammenhang mit der Zellaktivität steht. Es wird häufig in präklinischen Bildgebungsstudien an Kleintieren verwendet (wie z Xstrahl SARRP) zur Bewertung des Fortschreitens von Krankheiten wie Krebs und zur Unterstützung der Entwicklung neuer Behandlungen und Therapien. Für viele Anwendungen ist die quantitative Bestimmung der genauen Zellaktivität und räumlichen Verteilung wünschenswert, da sie eine direkte Überwachung zur prognostischen Bewertung ermöglichen würde.
 
Kombinierte Strahlentherapie und Hyperthermiebehandlungen können das Behandlungsergebnis durch wärmeinduzierte Strahlensensibilisierung verbessern.
 
In ihrem Papier“Ein umfassendes Modell zur wärmeinduzierten Radiosensibilisierung“ Brüningk SC, Ijaz J, Rivens I, Nill S, Ter Haar G, Oelfke U, schlagen ein empirisches Zellüberlebensmodell (AlphaR-Modell) vor, um diese multimodale Therapie zu beschreiben.
 
Das Modell wird durch die Beobachtung motiviert, dass die hitzeinduzierte Radiosensibilisierung durch eine Verringerung der DNA-Schaden-Reparaturkapazität erhitzter Zellen erklärt werden kann. Sie nahmen an, dass diese Reparatur nur bis zu einem Schwellenwert möglich ist, oberhalb dessen das Überleben exponentiell mit der Dosis abnimmt. Experimentelle Zellüberlebensdaten von zwei Zelllinien (HCT116, Cal27) wurden zusammen mit denen aus der Literatur (Babyhamsterniere und Chinesische Hamster-Ovarialzellen) für Hyperthermie und kombinierte Strahlentherapie-Hyperthermie unter Verwendung der Xstrahl SARRP. Das AlphaR-Modell wurde verwendet, um die Abhängigkeit des klonogenen Überlebens von der Behandlungstemperatur und der thermischen Dosis R2 ≥ 0.95 für alle Anfälle zu untersuchen.
 
Für Hyperthermie-Überlebenskurven (0-80 CEM43 bei 43.5-57 °C) konnte die Anzahl der AlphaR-Modellparameter mit freier Anpassung auf zwei reduziert werden. Beide Parameter stiegen exponentiell mit der Temperatur an.
 
Sie leiteten die relative biologische Wirksamkeit (RBE) oder Hyperthermiebehandlungen bei verschiedenen Temperaturen ab, um eine alternative Beschreibung der thermischen Dosis basierend auf dem AlphaR-Modell bereitzustellen. Bei kombinierter Strahlentherapie-Hyperthermie beschränkt sich die Analyse auf den linear-quadratischen Arm des Modells. Sie zeigen, dass für den verwendeten Bereich (20-80 CEM43, 0-12 Gy) die thermische Dosis ein gültiger Indikator für die wärmeinduzierte Radiosensibilisierung ist und dass die Modellparameter als Funktion davon beschrieben werden können. Insgesamt bietet das vorgeschlagene Modell einen flexiblen Rahmen zur Beschreibung von Zellüberlebenskurven und kann zu einer besseren Quantifizierung der wärmeinduzierten Radiosensibilisierung und der thermischen Dosis im Allgemeinen beitragen.
 
Mit diesem Xstrahl In Action wurde von einem Artikel übernommen, der auf einer Website der National Library of Medicine gefunden wurde.

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