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Crónicas de autores

Buenos Aires, Argentina (especial para SIIC):
La terapia por captura neutrónica en boro (BNCT) se basa en la reacción nuclear producida cuando un neutrón de baja energía es absorbido por el isótopo boro-10.^1-4 Como consecuencia se producen dos iones pesados que depositan su alta energía en distancias del orden del tamaño de una célula. En la práctica, distintos compuestos de boro con acumulación preponderante en células tumorales son empleados para lograr ventaja terapéutica con selectividad microscópica.^2,3 El daño producido en el ADN por estos iones pesados es en general irreparable, independiente de la oxigenación del tumor, produce frecuencias de inactivación del orden del 63% con tan sólo dos reacciones que crucen el núcleo celular, debido a la gran cantidad de ionización producida por estas partículas. Esto constituye a grandes rasgos la ventaja teórica de la BNCT frente a la radioterapia con fotones. Ahora bien, tanto la reacción producida como la trayectoria de las partículas son fenómenos netamente probabilísticos. A esto se suma una distribución microscópica de boro en general no uniforme, contribuciones a la dosis provenientes de otras reacciones nucleares producidas con los elementos del tejido y otros factores asociados a la biología del tumor que, en conjunto con la física del problema, son críticos a la hora de optimizar esta terapia con neutrones.
La microdosimetría se centra en el estudio sistemático de los aspectos espaciales, temporales y energéticos del proceso estocástico de deposición de energía por la radiación en estructuras microscópicas.⁵ Este es entonces el marco natural para el estudio de la eficacia microscópica de la BNCT.
En este trabajo se propuso un formalismo que permite modelar la naturaleza probabilística de la reacción de boro, a partir de la geometría del blanco (el núcleo celular u otra estructura radiosensible) y la microdistribución espacial del isótopo. Además permite incluir otras reacciones producidas por neutrones en el tejido. Las cantidades microdosimétricas obtenidas describen la distribución de dosis entregada y sus fluctuaciones sobre la población celular irradiada.
Se encontró que a dosis terapéuticas, el 63% de las células experimenta variaciones en la dosis de boro de un 40% alrededor del valor promedio, debidas solamente a la naturaleza estocástica de la reacción, siendo estas variaciones aun mayores a dosis más bajas.
La dosis realmente recibida por las células tumorales puede ser apreciablemente distinta de la calculada en la planificación del tratamiento cuando la distribución de boro no es uniforme a escala microscópica.
Para compensar esto, históricamente en la BNCT se emplearon factores de eficacia biológica relativa propios del compuesto (factores CBE), los que en general se obtienen empíricamente por irradiación de cultivos celulares o de tumores en animales.⁶
Con el formalismo propuesto estos factores podrían ser calculados con referencia a la eficacia de un compuesto patrón, de distribución uniforme, teniendo en cuenta la geometría celular y la microdistribución del compuesto en cada región del tumor (masa neta tumoral, margen subclínico, células tumorales dispersas, etc.). De esta manera se podría calcular más precisamente la dosis en cada región y estudiar sus variaciones por los efectos mencionados, logrando una predicción más ajustada de la eficacia microscópica de la BNCT.
Este formalismo puede ser también aplicado a otros casos de interés, tales como la inhalación de radón ambiental, dosimetría interna, radioterapia con iones pesados o radioinmunoterapia.

Gustavo Alberto Santa Cruz *

Referencias bibliográficas

1. Sweet WH. Early history of development of boron neutron capture therapy of tumors. J. of Neuro-Oncology 33, 19-26, 1997.
2. Nakagawa Y, Pooh K, Kobayashi T, Kageji T, Uyama S, Matsumura A and Kumada H. Clinical review of the japanese experience with boron neutron capture therapy and a proposed strategy using epithermal neutron beams. J. of Neuro-Oncology 62, 87-99, 2003.
3. Hiratsuka J, Fukuda H, Kobayashi T, Yoshino K, Honda C, Ichihashi M and Mishima Y. Long term outcome of boron neutron capture therapy for malignant melanoma. Proceedings Ninth International Symposium on neutron capture therapy for cancer, 165-166, Osaka, 2000.
4. Research and Development in Neutron Capture Therapy, ed. Sauerwein, Moss & Wittig, Monduzzi Editore, 2002.
5. ICRU, Microdosimetry. Report 36, International Commission on Radiation Units and Measurements, Bethesda, MD, 1983.
6. Coderre JA and Morris GM. The radiation biology of boron neutron capture therapy, Radiat. Res. 151, 1-18 (1999).

Para comunicarse con Gustavo Alberto Santa Cruz mencionar a SIIC como referencia:
Instrumentación & Control, Centro Atómico Ezeiza, Comisión Nacional de Energía Atómica
Fono: 6772 7101
santacr@cnea.gov.ar

THE MICRODOSIMETRY OF THE 10B REACTION IN BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY: A NEW GENERALIZED THEORY

Título en castellano
LA MICRODOSIMETRIA DE LA REACCION DE 10B EN LA TERAPIA POR CAPTURA NEUTRONICA EN BORO: UNA NUEVA TEORIA GENERALIZADA

Autores
Gustavo Alberto Santa Cruz,¹ Robert G. Zamenhof²

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