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Multidisciplinary evaluation of the cancer risk from neutrons relative to photons using stem cells and the induction of second malignant neoplasms following paediatric radiation therapy

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Neoplasmas secundarios y radioterapia

Los efectos dañinos de los neutrones sobre la salud humana están bien descritos. Comprender mejor los riesgos a largo plazo de tumores secundarios derivados de la exposición a neutrones debería ayudar a la comunidad científica a reevaluar la seguridad de la radioterapia en comparación con otras alternativas posibles.

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Los neutrones son un subproducto no deseado de la radioterapia. Estos también se originan por la incidencia de rayos cósmicos en la atmósfera superior, hecho que contribuye a la radiación a altitudes altas y a la exposición durante vuelos de largo recorrido. La capacidad para cuantificar los riesgos de la exposición a neutrones tiene implicaciones de gran calado para la protección radiológica. Aunque aún no se dispone de información precisa sobre los efectos nocivos de los neutrones sobre los seres humanos, los profesionales clínicos creen que estos favorecen la aparición de grupos de ionización dentro de las células, favoreciendo así el desarrollo de diferentes procesos lesivos. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europa ANDANTE (Multidisciplinary evaluation of the cancer risk from neutrons relative to photons using stem cells and the induction of second malignant neoplasms following paediatric radiation therapy) estudiaron la relación biológica entre la exposición a neutrones y la carcinogénesis. En primer lugar, los investigadores llevaron a cabo simulaciones de Monte Carlo y mediciones para caracterizar los haces de neutrones que fueron empleados en experimentos radiobiológicos. Estos emplearon las características de las partículas secundarias generadas por los neutrones para simular el daño inicial en moléculas de ADN. Gracias a estas actividades, se identificó la cantidad de energía emitida por neutrones necesaria para causar daño en el ADN, valor que concordaba perfectamente con los factores de ponderación de protección radiológica convencionales. Células madre de glándulas tiroideas, salivares y mamarias fueron expuestas a diferentes dosis de exposición con haces de neutrones y estas exhibieron una clara relación dosis-respuesta para la supervivencia clonogénica. Sin embargo, no se observó un efecto en marcadores relacionados con la carcinogénesis y, tras la implantación de células madre irradiadas en ratones, no se desarrollaron tumores. Los socios del consorcio desarrollaron un método para el cálculo de la dosis de neutrones y este fue combinado con valores de eficacia biológica relativa de la energía de neutrones para estimar el riesgo de aparición de tumores secundarios. En este contexto, estos compararon la tasa de incidencia de tumores secundarios entre la radioterapia pediátrica con protones y la radioterapia convencional mediante un estudio epidemiológico prospectivo. Los resultados revelaron que podrían ser necesarias varias décadas de seguimiento epidemiológico para demostrar cualquier efecto carcinógeno de la terapia con protones. Sin embargo, la creación de un registro internacional de cánceres infantiles podría proporcionar conocimientos valiosos sobre el vínculo entre la exposición a radiación y el riesgo subsiguiente de aparición de tumores secundarios relacionados con estos tratamientos.

Palabras clave

Radioterapia, cáncer, neutrón, simulación de Monte Carlo, daño en el ADN, células madre

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