بررسی رادیوبیولوژیکی اثر فاصله زمانی در هرجلسه پرتودرمانی در کنترل سلولهای آدنوکارسینومای سینه (4t1) به روش in vitro و in vivo در موش balb/c و استفاده از مدل خطی-توان دومی بقا جهت جبران آن

چکیده تکنیک های جدید پرتودرمانی منجر به ایجاد دوز یکنواخت تر در تومور شده در حالیکه دوز دریافتی توسط ارگان های نرمال اطراف را به حداقل می رسانند. این فناوری ها احتیاج به طراحی و روش های پرتودهی پیچیده تری دارند که منجر به ایجاد وقفه در هر فرکشن درمانی و ایجاد ساب فرکشن ها می شود. بر اساس نظریه های رادیوبیولوژیکی، ترمیم آسیب های زیرکشنده نه تنها بین فرکشن ها بلکه در حین پرتودهی در یک فرکشن هم ممکن است اتفاق بیفتد. در این مطالعه اثر ایجاد فاصله زمانی ناشی از ساب فرکشن ها در هر جلسه پرتودرمانی بر رده سلولی آدنوکارسینومای سینه (4t1) موشی به صورت in vitro و in vivo بررسی شده و علاوه بر این دوز اضافی جهت جبران اثر این وقفه ها با استفاده از مدل خطی- توان دومی بقا محاسبه و اعمال شد. به این منظور ابتدا روشی بهینه جهت رسم منحنی بقا و محاسبه پارامترهای بقای سلولی پیشنهاد و استفاده شد. سپس بقای سلول ها بعد از تابش پیوسته (مشابه با روش درمان متعارف پیوسته) و تابش های منقطع با فواصل زمانی مختلف (از 25/0 تا 4 ساعت) با استفاده از روش تجربی و همچنین محاسبات نظری تعیین و مقایسه شد. سپس با استفاده از مدل خطی توان دومی بقا، دوزهای جبرانی لازم برای کلیه روش های تابش دهی منقطع محاسبه و اعمال شد و بقای سلول ها بعد از تابش دهی با این دوزها مورد بررسی قرار گرفت. سپس این مراحل در شرایط in vivo اجرا شد. به این منظور، برای دو دسته از موش هایی که دارای تومورهایی با ابعاد کوچک (30-20 میلی متر مکعب) و بزرگ (500-400 میلی متر مکعب) در ابتدای درمان بودند، شش گروه تابش دهی (2 گری پیوسته، دو دوز 1 گری با فواصل 30 و 60 دقیقه، دو تابش با دوزهای جبرانی 16/1و 24/1 با فواصل زمانی 30 و 60 دقیقه) طراحی شد و در ده جلسه پرتودرمانی در بیمارستان تابش دهی شدند. بقای موش ها و دیگر پارامترهای بیولوژیکی از قبیل زمان رشد تومور و زمان تاخیر در رشد تومور محاسبه و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که پارامتر موثر در افزایش بقای سلول ها، افزایش زمان درمان کلی بوده و افزایش تعداد ساب فرکشن ها در زمان درمان ثابت، هرچند در محاسبات نظری تغییراتی را نشان می دهد اما در آزمایش های تجربی تغییر معناداری را در درصد بقا ایجاد نمی کند (05/0>p). افزایش زمان درمان تا 2 ساعت باعث افزایش درصد بقای سلول ها شد اما افزایش بیشتر زمان، تاثیر معناداری نداشت (05/0>p). افزایش زمان درمان همچنین باعث افزایش درصد بقای تومور در شرایط in vivo شد و عود مجدد تومور را تسریع نمود. نتایج حاصل از بررسی دو دسته موش با ابعاد کوچک و بزرگ تومور در ابتدای درمان نشان داد که تفاوت بین پارامترهای بیولویکی محاسبه شده، برای تومورهای با ابعاد کوچکتر در ابتدای درمان معنادار است (05/0>p) اما برای تومورهای با ابعاد بزرگتر تفاوت معناداری بین گروه های درمانی مختلف مشاهده نشد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که استفاده از دوزهای جبرانی محاسبه شده، افزایش بقای تومور ناشی از افزایش زمان درمان را در هر دو شرایط in vitro و in vivo جبران نمود. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که افزایش زمان درمان در پرتودرمانی می تواند مرگ سلول های توموری را کاهش داده و احتمال عود مجدد بیماری را افزایش دهد. اما، استفاده از دوزهای جبرانی در این شرایط می تواند افزایش بقای ناشی از افزایش زمان درمان را جبران نماید. علاوه بر این با توجه به تفاوت نتایج در موش های دارای تومورهای کوچک و بزرگ در ابتدای درمان، می توان نتیجه گرفت که ابعاد تومور و احتمالا میزان پیشرفت بیماری دو عامل مهم موثر در بررسی تاثیر افزایش زمان درمان در پرتودرمانی می باشند.