Wtórne nowotwory i radioterapia
Neutrony są niechcianym produktem ubocznym radioterapii. Powstają również w górnych warstwach atmosfery pod wpływem promieniowania kosmicznego, przyczyniając się do promieniowania na dużych wysokościach podczas długodystansowych podróży lotniczych. Możliwość oceny ilościowej ryzyka związanego z narażeniem na neutrony jest bardzo istotna dla ochrony przed promieniowaniem. Nie mamy dokładnych danych na temat szkodliwego wpływu neutronów na zdrowie, ale lekarze są zdania, że powodują one powstawanie klastrów jonizacyjnych w komórkach, przyczyniając się do różnych szkodliwych procesów. Podczas finansowanego przez UE projektu 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) badano zależności biologiczne między narażeniem na neutrony a karcynogenezą. Pierwszym etapem były symulacje Monte Carlo i pomiary charakteryzujące promienie neutronowe użyte w doświadczeniach radiobiologicznych. Charakterystyka drugorzędowych cząstek generowanych przez neutrony została wykorzystana do symulowania początkowego uszkodzenia molekuł DNA. Naukowcy ustalili, jaka energia neutronu jest wymagana do spowodowania uszkodzenia DNA. Wyniki były zgodne z ogólnie przyjętymi wskaźnikami korygującymi konwencjonalnej ochrony przed promieniowaniem. Prowadzono doświadczenia polegające na narażaniu komórek macierzystych tarczycy, ślinianek i sutka na różne dawki promieni neutronowych i stwierdzono, że zachodzi czytelna zależność przeżycia komórek klonogennych od dawki. Nie stwierdzono jednak wpływu na markery związane z karcynogenezą, a po wszczepieniu naświetlonych komórek macierzystych myszom nie doszło u nich do rozwoju guza. Konsorcjum opracowało metodę obliczenia dawki promieniowania neutronowego i scaliło z nią względne wartości skuteczności biologicznej energii neutronów, aby oszacować ryzyko wtórnych nowotworów złośliwych. Podczas prospektywnego badania epidemiologicznego porównywano zapadalność na wtórne nowotwory złośliwe po prowadzeniu u dzieci terapii protonowej w porównaniu z konwencjonalną radioterapią. Wyliczenia wskazują, że prawdopodobnie dopiero po kilku dziesięcioleciach kontrolnych badań epidemiologicznych będzie można wykazać jakikolwiek karcynogenny wpływ terapii protonowej. Natomiast międzynarodowy rejestr nowotworów złośliwych dzieci może ukazać zależność między narażeniem na promieniowanie a późniejszym ryzykiem wtórnych nowotworów złośliwych, wynikających z tej metody leczenia.
Słowa kluczowe
Radioterapia, nowotwór złośliwy, neutron, symulacja Monte Carlo, uszkodzenie DNA, komórki macierzyste
