|
ДокладыАнализ повреждений ДНК в опухолевых клетках человека в модели бор-нейтронозахватной терапииЛаборатория радиационной биологии, ОИЯИ, г.Дубна, Россия 1Кафедра биофизики, Государственный университет "Дубна", г.Дубна, Россия 2Институт ядерных проблем, БГУ, г.Минск, Беларусь Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) является перспективным методом лечения таких злокачественных опухолей, которые признаны неизлечимыми: меланома, гепатоцеллюлярная карцинома, глиобластома, менингома, мезотелиома плевры и опухоль шеи. Подходом с БНЗТ можно целенаправленно уничтожать только раковые клетки, оставляя нетронутыми здоровых. Метод Монте Карло, реализованной в пакете GEANT4, позволяет оценить не только влияние продуктов выхода бор-нейтронозахватной реакции в клеточную среду, но и полезного вклада дозы нейтронов для эффективной терапии. В данном этапе исследования нами проведён расчёт вклада дозы вторичных частиц ядерной реакции между нейтронами, в энергетическом диапазоне от 0,0253 эВ до 10 кэВ, и наночастицами 10B различных концентраций. Для расчёта использована модель глиальной клетки человека. Наночастицы бора, с концентрациями от 10 до 100 мкг/г, были случайно распределены в ядре, цитоплазме и надмембранной областях клетки. Наиболее эффективной оказалась эпитермальная энергетическая область нейтронов, от 1 эВ до 1 кэВ, где их абсорбция доминирует. С использованием утилиты GEANT4-DNA оценено число повреждений ДНК в двух, сферической и эллипсоидной формах модели клетки. Расчёты физических параметров ядерной реакции нейтронов с наночастицами бора проведены утилитой DNAPhysics, которые показали достоверность нашего подхода, путём сравнения расчётных данных с экспериментальными. Данная физическая модель использована алгоритме DBSCAN, для расчёта повреждений, в виде двунитевых разрывов ДНК. Полученные результаты показывают, в подходе к лечению опухолей с помощью БНЗТ, важность учёта не только вторичных частиц с высоким ЛПЭ, но и тип, концентрацию и геометрию расположения наночастиц бора в опухолевой клетке.
Литература 1. Таскаев С.Ю., Каныгин В.В. Бор-нейтронозахватная терапия // Издательство СО РАН, Новосибирск, 2016, 215 стр., ISBN 978-5-7692-1500-1. 2. Wang S, Zhang Z, Miao L and Li Y (2022) Boron Neutron Capture Therapy: Current Status and Challenges // Front. Oncol. 12:788770. doi: 10.3389/fonc.2022.788770. 3. Moghaddasi, L., & Bezak, E. (2018). Geant4 beam model for boron neutron capture therapy: investigation of neutron dose components // Australasian Physical & Engineering Sciences in Medicine, 41(1), 129–141. doi:10.1007/s13246-018-0617-z.
Материалы доклада |
