OBJETIVO:
La radioterapia está planificada para lograr la distribución física óptima de la dosis en el volumen del tumor objetivo mientras se minimiza la dosis en el tejido normal circundante. La evidencia experimental in vitro reciente ha demostrado un papel importante para la comunicación intercelular en las respuestas radiobiológicas después de exposiciones no uniformes. Este estudio tuvo como objetivo modelar el impacto de estos efectos en el contexto de técnicas que involucran campos de radiación altamente modulados o tratamientos espacialmente fraccionados como la radioterapia espacialmente fraccionada (GRID).
MÉTODOS:
Utilizando la plataforma de investigación de radioterapia de pequeños animales como una tecnología habilitadora clave para ofrecer radioterapia guiada por imágenes de precisión, es posible lograr distribuciones de dosis moduladas espacialmente que modelen escenarios clínicos típicos. En este trabajo, planificamos distribuciones de dosis uniformes y fraccionadas espacialmente utilizando múltiples isocentros con tamaños de haz de 0.5-5 mm para obtener una cobertura de volumen del 50% en un modelo de tumor murino subcutáneo y aplicamos un modelo de respuesta celular que incorpora la comunicación intercelular para evaluar el potencial Impacto de los efectos de señalización con diferentes rangos.
RESULTADOS:
Los modelos de planes de tratamiento GRID que incorporan señalización intercelular mostraron una mayor destrucción de células dentro de la región de dosis baja. Esto da como resultado un aumento en la dosis uniforme equivalente para las exposiciones GRID en comparación con los modelos estándar, y se predice que algunas exposiciones GRID serán más efectivas que la administración uniforme de la misma dosis física.
CONCLUSIÓN:
Este estudio demuestra el impacto potencial de la señalización inducida por radiación en la respuesta de las células tumorales para terapias fraccionadas espacialmente e identifica experimentos clave para validar este modelo y cuantificar estos efectos in vivo. Avances en el conocimiento: este estudio destaca las oportunidades únicas ahora posibles utilizando técnicas preclínicas avanzadas para desarrollar una base para la optimización biofísica en la planificación del tratamiento de radioterapia.
Butterworth KT, Ghita M, McMahon SJ, Mcgarry CK, Griffin RJ, Hounsell AR, Prize KM.
