Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un modelo matemático para computar los tratamientos de radioterapia que podría reducir sustancialmente los efectos secundarios del paciente mientras brinda los mismos resultados que la radioterapia convencional.

Los pacientes con cáncer que reciben radioterapia para destruir sus tumores reciben una dosis total de radiación dividida en múltiples tratamientos iguales administrados durante días o semanas. Esto se debe a algo llamado efecto de fraccionamiento:el daño celular inducido por la radiación es menor si la misma dosis física se administra en múltiples fracciones, porque permite que las células sanas se recuperen entre tratamientos. Los protocolos clínicos actuales estipulan que los pacientes reciben la misma dosis en cada sesión de tratamiento, cotidiano.

Pero, ¿las dosis tienen que ser las mismas todos los días? "Diferentes dosis, planeado cuidadosamente para minimizar los efectos secundarios, puede ser igual de eficaz, "dice Dávid Papp, profesor asistente de matemáticas en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. "Sin embargo, nunca se ha evaluado el alcance de este beneficio. Los algoritmos que usamos ahora para determinar los mejores tratamientos personalizados no funcionan cuando se calculan tratamientos con diferentes distribuciones de dosis en diferentes fracciones ".

Papp se propuso desarrollar y probar un enfoque de "fraccionamiento espaciotemporal" que reduciría la dosis de radiación al tejido sano y, al mismo tiempo, mantendría la eficacia contra el tumor. En un estudio de prueba de concepto, Papp probó el plan contra cortes modelo de cinco tumores hepáticos diferentes, cada uno representa un tamaño o ubicación de tumor único para permitir comparaciones con tratamientos clínicos reales.

"Queríamos ver cuáles serían los beneficios cuantitativos de un protocolo tan nuevo, "dice Papp." ¿Cuánto se puede reducir el efecto de la radiación en el hígado mientras se asegura que el tumor reciba una dosis constante y eficaz? Una reducción del 20 por ciento reduciría los efectos secundarios lo suficiente como para justificar un cambio en la práctica clínica diaria ".

El modelo de Papp redujo la dosis hepática entre un 13 y un 35 por ciento sin comprometer otros objetivos clínicos. Ha comenzado a trabajar en el perfeccionamiento del modelo para hacerlo más robusto, con miras a las pruebas in vivo.

"Los tratamientos de radiación convencionales no necesariamente logran el máximo beneficio, "Papp dice." Nuestro protocolo, al administrar una dosis alta de fracción única a partes del tumor durante cada fracción y una dosis más baja constante al hígado y otros tejidos sanos, podría reducir sustancialmente los efectos secundarios del paciente manteniendo la misma eficacia que los tratamientos convencionales ".

La investigación aparece en Física en Medicina y Biología . Papp es el autor correspondiente.