Efeitos de parâmetros radiobiológicos na TCP para radioterapia de câncer de mama

Autores

  • Luany Nobre Furlan Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre image/svg+xml
  • Mairon Marques dos Santos IF Goiano - Campus Ceres
  • Thatiane Alves Pianoschi Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.15392/2319-0612.2024.2532

Palavras-chave:

câncer de mama, radiobiologia, probabilidade de controle tumoral

Resumo

O câncer de mama continua sendo a neoplasia maligna mais prevalente que afeta as mulheres em todo o mundo. Entre as várias modalidades de tratamento, a radioterapia se destaca como uma das mais utilizadas para a erradicação do tumor. Este trabalho explora o impacto dos parâmetros de radiossensibilidade na Probabilidade de Controle do Tumor (TCP) do câncer de mama, com ênfase em técnicas radioterápicas distintas, como convencional, hipofracionada e FAST, bem como o papel da repopulação tumoral. Baseado em revisão de literatura, obtivemos dados sobre os parâmetros de radiossensibilidade α e β, taxas de repopulação celular e protocolos-padrão de tratamento do câncer de mama. Nossas descobertas ressaltam a influência crítica dos parâmetros de radiossensibilidade α e β nos resultados do tratamento, com β emergindo como o fator predominante devido à sua contribuição quadrática para a fração de sobrevivência. Além disso, nossa análise indica que o crescimento do tumor é insignificante em relação à mortalidade celular substancial induzida pela radiação no caso do câncer de mama. Técnicas como FAST e radioterapia hipofracionada foram identificadas como particularmente eficazes, oferecendo um controle rápido do tumor, especialmente com valores α e β elevados. O termo quadrático β aumenta significativamente o sucesso do tratamento, enquanto a repopulação do tumor exerce influência mínima sobre o TCP, corroborando com comparações prévias na literatura.  Notavelmente, doses mais altas por fração, em vez de doses cumulativas maiores, foram associadas a uma melhora do TCP, sugerindo aspectos importantes para otimização de protocolos de radioterapia. Atualmente a radiobiologia não é integrada sistematicamente à prática clínica e sua análise, por meio da TCP, otimiza os tratamentos de radioterapia, melhorando a qualidade de vida dos pacientes e a prestação de serviços de saúde.

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Biografia do Autor

  • Luany Nobre Furlan, Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre

    Undergraduated in Medical Physics from UFCSPA; - Co-founder of Irradiation - Consultoria em Física Médica; - Trainee in the Medical Physics and Radioprotection Service at Hospital de Clínicas de Porto Alegre.

  • Thatiane Alves Pianoschi, Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre

    She holds a degree in Medical Physics from the University of São Paulo (2006), a Master's degree in Physics Applied to Medicine and Biology from the University of São Paulo (2008), and a Ph.D. in Physics Applied to Medicine and Biology from the University of São Paulo (2014). She is currently a professor at the Federal University of Health Sciences Foundation in Porto Alegre. She has experience in medical physics with a focus on radiotherapy. He is currently interested in radiodiagnostics, radiobiology and artificial intelligence. She participates in the uniprofessional residency program in Medical Physics with an emphasis in Radiotherapy. She is also a professor in the postgraduate program in Information Technology and Health Management.

Referências

ARNOLD, M.; MORGAN, E.; RUMGAY, H.; MAFRA, A.; SINGH, D.; LAVERSANNE, M.; VIGNAT, J.; GRALOW, J. R.; CARDOSO, F.; SIESLING, S; SOERJOMATARAM, I. Current and future burden of breast cancer: Global statistics for 2020 and 2040. Breast, 2022 Dec;66:15-23.

MINISTÉRIO DA SAÚDE. Dados e números sobre câncer de mama [Internet]. Rio de Janeiro: INCA; set 2023, 36 p. Avaliable in: https://www.inca.gov.br/publicacoes/relatorios/dados-e-numeros-sobre-cancer-de-mama-relatorio-anual-2023. Acesso em: 14 maio 2024.

CAMPOS, L.; SANTOS, J. R.; SOUZA, D. N.; ATTIE, M. R. P. Relevant aspects of hypofractionation in breast and prostate radiotherapy. Res Soc Dev. 2021 May 5.

BROWN, J. S.; AMEND, S. R.; AUSTIN, R. H.; GATENBY, R. A.; HAMMARLUND, E. U.; PIENTA, K. J. Updating the Definition of Cancer. AACR Journals. 2023 Nov.

O'SHAUGHNESSY, J. A. Treating breast precancer. Clin Breast Cancer. 2000 Sep;1 Suppl 1:S74-9

LIMA, B. D.; COSTA, C. L.; CAVALCANTE, K. A.; PEREIRA, S. M.; BRITO, M. A.; JIMENEZ, K. L. Desenvolvimento de protocolo de acompanhamento farmacoterapêutico a pacientes em tratamento de câncer de mama/ Development of a pharmacotherapeutic follow-up protocol for patients undergoing breast cancer treatment. Braz J Health Rev. 2021 May 24;4(3):11321-40.

DOURADO, C. A.; SANTOS, C. M.; SANTANA, V. M.; GOMES, T. N.; CAVALCANTE, L. T.; DE LIMA, M. C. Câncer de mama e análise dos fatores relacionados aos métodos de detecção e estadiamento da doença. Cogitare Enferm. 2022 May 27;27.

KIM, N.; KIM,Y. B. Journey to hypofractionation in radiotherapy for breast cancer: critical reviews for recent updates. Radiat Oncol J. 2022 Dec; 40(4): 216–224. Published online 2022 Dec 26. doi: 10.3857/roj.2022.00577.

FANG, M.; MARTA, G. N.; Hypofractionated and hyper-hypofractionated radiation therapy in postoperative breast cancer treatment. Rev Assoc Bras. 2020 sept; 66 (9).

Brunt AM, Haviland JS, Wheatley DA, et al. One versus three weeks hypofractionated whole breast radiotherapy for early breast cancer treatment: the FAST-Forward phase III RCT. Southampton (UK): National Institute for Health and Care Research; 2023 Nov. (Health Technology Assessment, No. 27.25.) Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK597550/ doi: 10.3310/WWBF1044.

BRADY, R.; ENDERLING, H. Mathematical Models of Cancer: When to Predict Novel Therapies, and When Not to. Bull Math Biol. 2019 Oct;81(10):3722-3731. doi: 10.1007/s11538-019-00640-x. Epub 2019 Jul 23.

PAIXÃO, L.; OLIVEIRA, B. B.; VILORIA, C.; DE OLIVEIRA, M. A.; TEIXEIRA, M. H.; NOGUEIRA, M. D. O. Monte Carlo derivation of filtered tungsten anode X-ray spectra for dose computation in digital mammography. Radiol Bras. 2015 Nov-Dec;48(6):363-7.

VIEIRA, L. C.; COSTA, R. S.; VALÉRIO, D. An overview of mathematical modelling in cancer research: fractional calculus as modelling tool. Fractal Fract [Internet]. 2023 Aug 11;7(8):595.

CUI, M.; GAO, X. S.; LI, X.; MA, M.; QI, X.; SHIBAMOTO, Y. Variability of α/β ratios for prostate cancer with the fractionation schedule: caution against using the linear-quadratic model for hypofractionated radiotherapy. Radiat Oncol. 2022 Mar 18;17(1).

LEA, D. E.; CATCHESIDE, D. G. The mechanism of the induction by radiation of chromosome aberrations inTradescantia. J Genet [Internet]. 1943 Dec 44(2-3):216-45.

SINCLAIR, W. K. Biophysical Aspects of Radiation Quality. International Atomic Energy Agency; Vienna, Austria: 1966. The shape of radiation survival curves of mammalian cells cultured in vitro. [Google Scholar]

LYON, M. F.; PHILLIPS, R. J.; FISHER, G. Dose-response curves for radiation-induced gene mutations in mouse oocytes and their interpretation. Mutat Res. 1979 Nov;63(1):161-73.

MCMAHON, S. J. The linear quadratic model: usage, interpretation and challenges. IOPscience. 2018 Dec. Institute of Physics and Engineering in Medicine. Available from: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6560/aaf26a.

O'SHEA, K.; COLEMAN, L.; FAHY, L.; KLEEFELD, C.; FOLEY, M. J.; MOORE, M. Compensation for radiotherapy treatment interruptions due to a cyberattack: An isoeffective DVH‐based dose compensation decision tool. J Appl Clin Med Phys. 2022 Jul 22.

SANTOS, M. M. Probabilidade de controle tumoral: modelos e estatísticas [Internet]: Universidade de São Paulo; 2014 [citado 15 maio 2024]. Avalilable from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-05012015-160705/.

van Leeuwen, C.M., Oei, A.L., Crezee, J. et al. The alfa and beta of tumours: a review of parameters of the linear-quadratic model, derived from clinical radiotherapy studies. Radiat Oncol 13, 96 (2018). https://doi.org/10.1186/s13014-018-1040-z

QI, X. S.; WHITE, J.; LI, X. A. Is α/β for breast cancer really low? Radiother Oncol. 2011 Aug;100(2):282-8.

WANG, J. Z.; LI, X. A. Impact of tumor repopulation on radiotherapy planning. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2005 Jan 1;61(1):220-7.

The Royal College of Radiologists. Radiology dose fractionation, third edition. London: The RoyalCollege of Radiologist, 2019.

HAUSSMANN, J.; CORRADINI, S.; NESTLE-KRAEMLING, C.; BÖLKE, E.; NJANANG, F. J. D.; TAMASKOVICS, B.; ORTH, K.; RUCKHAEBERLE, E.; FEHM, T.; MOHRMANN, S.; SIMIANTONAKIS, I.; BUDACH, W.; MATUSCHEK, C. Recent advances in radiotherapy of breast cancer. Radiat Oncol. 2020 Mar 30;15(1):71.

HENNEQUIN, C.; BELKACÉMI, Y.; BOURGIER, C.; COWEN, D.; CUTULI, B.; FOURQUET, A.; HANNOUN-LÉVI, J. M.; PASQUIER, D.; RACADOT, S.; RIVERA, S. Radiotherapy of breast cancer. Cancer Radiother. 2022 Fev;26(1-2):221-30.

GONG, J; DOS SANTOS, M. M.; FINLAY, C.; HILLEN, T. Are more complicated tumour control probability models better? Math Med Biol. 2013 Mar;30(1):1-19.

HE, R.; DUGGAR, W. N.; YANG, C. C; VIJAYAKUMAR, S. Model development of dose and volume predictors for esophagitis induced during chemoradiotherapy for lung cancer as a step towards radiobiological treatment planning. BMC Pulm Med. 2023 Oct 9;23(1).

LIU, F.; VERVERS, J. D.; FARRIS, M. K.; BLACKSTOCK, A. W. JR.; MUNLEY, M. T. Optimal Radiation Therapy Fractionation Regimens for Early-Stage Non-Small Cell Lung Cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2024 Mar 1;118(3):829-838.

COOPER, GM. The Cell: A Molecular Approach. 2nd Edition. National Library of Medicine. 2000. Available in: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9963/.

Joiner M, Van der Kogel A, editores. Basic clinical radiobiology. 4th ed. London: Hodder Arnold; 2009. p.50.

Publicado

06-12-2024

Edição

Seção

Artigos

Como Citar

Efeitos de parâmetros radiobiológicos na TCP para radioterapia de câncer de mama. Brazilian Journal of Radiation Sciences, Rio de Janeiro, Brazil, v. 12, n. 4, p. e2532, 2024. DOI: 10.15392/2319-0612.2024.2532. Disponível em: https://bjrs.org.br/revista/index.php/REVISTA/article/view/2532. Acesso em: 17 jul. 2025.