UFRO Lecture, Spring 2008

1. R di bi l í C l l
Radiobiología Celular
4.1 Introducción
Dr. Willy H. Gerber
Instituto de Fisica
Universidad Austral
Valdivia, Chile
Objetivos: Comprender como se generan la radiación
necesaria para el tratamiento radiológico.
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2. Efecto de radiación sobre culturas de células
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3. Relación supervivencia dosis
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4. Origen de la muerte de la célula
Daño a la cadena de ADN
Radicales libres
Bajo LED
Rayos X y γ
Alto LED
Iones, α,
neutrones
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5. Daño a la cadena ADN
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6. Efectos del daño
El daño lleva a que la célula no puede multiplicarse
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7. Consecuencias
Daño
ADN
Error en
Reparación Irreparable
reparación
Muerte Error en
Mutación
celular cromosoma
Cáncer
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8. Objetivo
Probabilidad
de controlar
el tumor
el tumor
robabilidad
(TCP)
Pr
Probabilidad de
complicaciones
(NTCP)
Dosis (Gy)
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9. Uso de modelos
Los modelos permiten poner a prueba nuestras hipótesis de como las
Los modelos permiten poner a prueba nuestras hipótesis de como las
células reaccionan a la radiación (mas bien permiten descartar hipótesis
pero no confirmarlas)
Dan una base para estimar probabilidad de sobrevivencia en base a
mediciones que se emplean para ajustar permitiendo estimar el
resultado en situaciones aun no medidas
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10. Uso de modelos
Dosis
obrevivencia
Probabilidad de so
partículas Rayos X
RBE – Relative Biological Effectivness efecto
biológico relativo respecto de rayos X
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11. LET
LET – Linear energy transfer [keV/μm o eV/nm]
200 keV/μm
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12. OER
OER – Oxygen Enhancement Ratio – eficiencia por efecto del oxigeno
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13. Bases de los modelos
Daño
Modelo
Reparación
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14. Modelo LQ
Modelo LQ (Lea DE & Catcheside DG (1942), J. Genet. 44: 216‐45)
El efecto
El f
Biologically Effective Dose (BED)
Efectividad relativa
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15. Mediciones y modelo LG
brevive S
Fracción que sob
Dosis D [Gy]
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16. Influencia del oxigeno
sobrevive S
cción que s
Frac S
Dosis D [cGy]
300 keV rayos X, celulas
300 keV rayos – X celulas bajo aire y anoxia
y anoxia
Nias et. al., 1973, Int. J. Radiat. Biol. , Taylor & Francis
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17. Influencia del oxigeno
S
sobrevive S
cción que s
Frac
Dosis D [Gy]
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18. Efecto neutrones vs rayos X
sobrevive S
cción que s
Frac S
Dosis D [cGy]
14 MeV
14 MeV neutrones y 250 keV rayos – X celulas bajo aire y nitrogeno
y 250 keV rayos X, celulas y nitrogeno
Nias et. al., 1973, Int. J. Radiat. Biol. , Taylor & Francis
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19. Fraccionamiento
Múltiple dosis
evive
n que sobre
Fracción
Dosis única
Dosis (Gy)
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20. Sensibilidad
brevive
Fracción que sob
Dosis (Gy)
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21. Modelos
brevive
ón que sob
Fracció
Dosis (Gy)
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22. Problemas con la distribución de los parámetros
Statistical distribution
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23. Problemas con la distribución de los parámetros
Radiobiological Modelling in Radiation Oncology
By Roger Dale, Roger Dale & Bleddyn Jones, Editors, Bleddyn Jones, British Institute of
Radiology
Contributor Roger Dale, Bleddyn Jones
Published by British Inst of Radiology, 2007
ISBN 090574960X, 9780905749600
292 pages
Radiobiology for the Radiologist
By Eric J. Hall, Amato J. Giaccia
By Eric J Hall Amato J Giaccia
Published by Lippincott Williams & Wilkins, 2006
ISBN 0781741513, 9780781741514
546 pages
An Introduction to Radiobiology
gy
By A. H. W. Nias
Published by Wiley_Default, 1998
ISBN 0471975907, 9780471975908
384 pages
Introduction to Radiobiology
I d i R di bi l
By Maurice Tubiana, J. Dutreix, A. Wambersie, David K. Bewley
Translated by David K. Bewley
Contributor J. Dutreix, A. Wambersie, David K. Bewley
Published by Taylor & Francis, 1990
ISBN 0850667453, 9780850667455
ISBN 0850667453 9780850667455
371 pages
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