Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram um modelo matemático para computar os tratamentos de radioterapia que pode reduzir substancialmente os efeitos colaterais do paciente, ao mesmo tempo que apresenta os mesmos resultados da radioterapia convencional.

Pacientes com câncer que recebem radioterapia para destruir seus tumores recebem uma dose total de radiação dividida em vários tratamentos iguais administrados ao longo de dias ou semanas. Isso se deve a algo chamado efeito de fracionamento:o dano celular induzido por radiação é menor se a mesma dose física for administrada em várias frações, porque permite que as células saudáveis ​​se recuperem entre os tratamentos. Os protocolos clínicos atuais estipulam que os pacientes recebem a mesma dose em cada sessão de tratamento, todos os dias.

Mas as doses devem ser as mesmas todos os dias? "Doses diferentes, cuidadosamente planejado para minimizar os efeitos colaterais, pode ser tão eficaz, "diz Dávid Papp, professor assistente de matemática na NC State University. "Contudo, a extensão desse benefício nunca foi avaliada. Os algoritmos que usamos agora para determinar os melhores tratamentos personalizados não funcionam ao computar tratamentos com diferentes distribuições de dose em diferentes frações. "

Papp decidiu desenvolver e testar uma abordagem chamada de "fracionamento espaço-temporal" que reduziria a dose de radiação para o tecido saudável, mantendo a eficácia contra o tumor. Em um estudo de prova de conceito, Papp testou o plano contra fatias modelo de cinco tumores de fígado diferentes, cada um representando um tamanho ou localização de tumor exclusivo para permitir comparações com tratamentos clínicos reais.

"Queríamos ver quais seriam os benefícios quantitativos desse novo protocolo, "diz Papp." Quanto você pode reduzir o efeito da radiação no fígado, garantindo que o tumor receba uma dose consistente e eficaz? Uma redução de 20 por cento reduziria os efeitos colaterais o suficiente para justificar uma mudança na prática clínica diária. "

O modelo de Papp reduziu a dose do fígado em 13 a 35 por cento sem comprometer outros objetivos clínicos. Ele começou a trabalhar no refinamento do modelo para torná-lo mais robusto, com vista a testes in vivo.

"Os tratamentos convencionais de radiação não atingem necessariamente o benefício máximo, "Papp diz." Nosso protocolo, entregando uma alta dose de fração única para partes do tumor durante cada fração e uma dose menor consistente para o fígado e outro tecido saudável, poderia reduzir os efeitos colaterais do paciente substancialmente, mantendo a mesma eficácia dos tratamentos convencionais. "

A pesquisa aparece em Física em Medicina e Biologia . Papp é o autor correspondente.