Научные статьи. Рубрика в журнале - Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра)
Разработка способов очистки апипродуктов от радиоактивного загрязнения и их практическое применение
Статья научная
Большая территория Брянской области была загрязнена радионуклидами в результате чернобыльской аварии. В статье показаны границы и уровни радиоактивного загрязнения продуктов пчеловодства в этот период. В течение четырёх лет после аварии (с 1986 по 1989 гг.) пробы продуктов пчеловодства отбирали в полном соответствии с общепринятыми методами пчеловодства и радиометрии. Была поставлена задача определить степень влияния загрязнения на такие продукты питания как мёд, пыльца, воск и прополис для дальнейшего безопасного использования в пищевой промышленности. В статье проанализированы известные ранее пути очистки продуктов пчеловодства от радиоактивного загрязнения и представлен результат разработки метода обезвреживания радионуклидов, содержащихся в прополисе и воске. Снизить содержание радионуклидов в мёде до рекомендуемого уровня стало возможным за счёт изменения расположения пасечного пункта таким образом, чтобы в радиусе 2-3 км от него не было загрязнённых почв и редколесий. Разработанные мероприятия позволили значительно снизить радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной продукции, а в ряде случаев и вовсе избежать его.
Бесплатно
Рак легкого у работников плутониевого производства
Статья научная
Проанализирована смертность работников плутониевого производства от рака легкого в течение 27-летнего периода. Установлено, что случаи смерти от легочных карцином участились спустя 20 лет от начала работы на данном производстве и зависели, главным образом, от величины суммарной поглощенной дозы в легких, создаваемой инкорпорированным 239Pu. Дополнительными факторами, влияющими на заболеваемость раком легкого, являлись внешнее гамма-излучение, вредные факторы химической природы и предшествующие хронические заболевания органов дыхания. Показано, что принятая в настоящее время предельно допустимая доза излучения на легкие для персонала (15 бэр/год), в случае ингаляционного поступления 239Pu, не является безопасной. "Бюллетень радиационной медицины", 1978 год, № 4, стр. 60-66.
Бесплатно
Рак молочной железы и опухолевые стволовые клетки. Обзор
Статья научная
В последние годы продемонстрировано существование опухолевых стволовых клеток (ОСК) в злокачественных новообразованиях различной локализации и стабильных линиях опухолевых клеток человека и животных. Рак молочной железы был первой солидной опухолью, в которой установлено наличие ОСК. Точная идентификация ОСК молочной железы является сложной и до конца не решённой проблемой, что связано со значительной гетерогенностью и пластичностью этой фракции клеток. К настоящему времени накоплен значительный массив экспериментальных данных о биологической природе ОСК молочной железы. Эта фракция клеток характеризуется более высокой резистентностью к действию редкоионизирующего излучения и ряда химиопрепаратов по сравнению с остальными клетками опухоли. В данном обзоре проанализирована возможность применения полученных знаний о резистентности ОСК к противоопухолевым воздействиям, молекулярно-клеточных особенностях ОСК и их прогностическом значении в клинической практике для улучшения результатов лечения больных со злокачественными новообразованиями молочной железы. Клинические данные о связи ОСК молочной железы с формированием резистентности к противоопухолевым воздействиям, включая лучевую терапию, пока немногочисленны, но свидетельствуют о перспективности дальнейшей работы в этом направлении.
Бесплатно
Рак щитовидной железы: уроки Чернобыля и их применение к ситуации в Фукусиме
Статья научная
В статье рассматривается вопрос оценки радиационных рисков и эффекта скрининга рака щитовидной железы (РЩЖ). В качестве внешнего контроля использовалась спонтанная заболеваемость РЩЖ населения России в целом. В исследование были включены 327 тыс. жителей наиболее загрязнённых территорий Брянской, Орловской, Тульской и Калужской областей, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Для учёта латентного периода в индукции солидных злокачественных новообразований включён 5-летний временной лаг, т.е. период наблюдения выбран с 1.01.1991 по 31.12.2013 гг. Используя имеющуюся информацию о месте жительства и возрасте членов исследуемой когорты в 1986 г., были получены индивидуализированные оценки доз облучения щитовидной железы от инкорпорированных радионуклидов йода. Показано, что доза облучения щитовидной железы в группе детей и подростков до 18 лет снижается с возрастом при облучении. В то же время доза облучения щитовидной железы для взрослых старше 18 лет от возраста при облучении не зависит. Средняя доза облучения щитовидной железы для детей и подростков в когорте составляет 174 мГр и 36 мГр для взрослых. Максимальные дозы равны 4,48 Гр и 0,66 Гр соответственно. В период наблюдения установлен ярко выраженный скрининговый эффект в процессе регистрации заболеваний РЩЖ (6,74 для детей и подростков 0-17 лет на момент аварии и 1,5 для группы 18 лет и старше). Оценка коэффициента скрининга по периодам наблюдения выявила значимое (p
Бесплатно
Статья научная
В экспериментах с клетками дрожжей Saccharomyces штамма Мегри 139-В показано, что малые дозы α-частиц 239Рu 1,0; 2,0; 6,0 Гр, нейтронов 3,5; 6,0; 8,0; 12,0 Гр и γ-квантов от 2,0 до 50 Гр, которые не вызывают инактивацию клеток (выживаемость100 %), нарушают процесс почкования во 2-4 циклах размножения. Это проявляется в формировании облученными клетками микроколоний, которые характерны для дрожжей, облученных в летальных дозах и известны как формы репродуктивной гибели клеток дрожжей.
Бесплатно
Статья научная
Целью исследования была оценка непосредственной эффективности и ранней токсичности лучевой терапии местнораспространённых форм плоскоклеточного рака органов головы и шеи III-IVB стадий в режиме ускоренного фракционирования (разовая очаговая доза 2,4 Гр) в самостоятельном варианте и в сочетании с радиосенсибилизирующей химиотерапией препаратами платины, таксанами и 5-фторурацилом. Материал представлен результатами лечения 69 пациентов с диагнозом плоскоклеточного рака органов головы и шеи III-IVB стадий. Мукозиты 3-4 степени развились у 7 (43,8%) пациентов, проходивших курс лучевой терапии в самостоятельном варианте, 9 (32,2%) пациентов в группе с индукционной химиотерапией, 8 (32,0%) пациентов в группе симультанного химиолучевого лечения. Непрерывный курс лечения провели 46 (66,6%) пациентам. Из-за тяжёлых ранних лучевых реакций 23 пациентам в лечении был сделан вынужденный перерыв. Все пациенты (100%), получившие курс лучевой терапии в самостоятельном варианте, перенесли его без перерыва. В группе с индукционной химиотерапией таковых оказалось 42,8%, симультанной - 20,8%. Объективный ответ опухоли на лучевую терапию был зарегистрирован у 63 (91,3%) пациентов. Значительно чаще объективный ответ был получен в группах с индукционной и симультанной химиотерапией. Выявлены значимые различия результатов лечения в пользу добавления в схему лечения местнораспространённых форм рака головы и шеи химиотерапии в любой из вариаций по сравнению с лучевой терапией в самостоятельном варианте (p
Бесплатно
Ранняя инструментальная диагностика доброкачественных и злокачественных заболеваний молочной железы
Статья научная
Ежегодно увеличивается количество онкологических заболеваний у жителей России в целом, особенно на территориях, подвергшихся техногенному загрязнению. С помощью разработанного нами метода ранней диагностики доброкачественных и злокачественных заболеваний молочной железы обследованы женщины старше 20 лет из Тульской и Калужской областей (3059 человек). Значительное количество обследованных проживает на территории повышенной загрязненности вследствие аварии на ЧАЭС. Выявлено значительное превышение среднего статистического показателя на 100 000 населения (данные по России).
Бесплатно
Распределение 239+240Pu и 137Cs по фракциям почв Калужской области
Статья научная
Статья посвящена исследованию распределения 239+240Pu и 137Cs по фракциям почв Калужской области. Актуальность исследования определяется необходимостью пополнить знания о распределении радионуклидов для оценки вклада почвенного покрова в загрязнение воздушного бассейна при ветровом подъёме пыли и прогнозировать локальное вторичное перераспределение радионуклидов за счёт горизонтальной миграции вследствие ветровой эрозии. Цель работы - исследование закономерности распределения 239+240Pu и 137Cs по фракциям почв территории «дальних» чернобыльских выпадений на примере Калужской области и его влияние на величину эффективных годовых доз облучения от ингаляционного поступления. Для разделения почвы на фракции были последовательно использованы методы «мокрого» рассева на ситах и пипеточный метод с седиментационным осаждением частиц. Определение содержания 137Cs проводили гамма-спектрометрическим методом на спектрометре фирмы Canberra Industries Inc. Определение 239+240Pu проводили альфа-спектрометрическим методом на спектрометре «Alpha-DUO» с предварительным радиохимическим выделением. Для исследуемых территорий наблюдается общая тенденция к повышению содержания радионуклидов в тонких фракциях. Валовое содержание радионуклидов в почве фоновой территории оценивается в 137Cs и 0,31 Бк/кг для 239+240Pu. Для фоновой территории отмечается плавное увеличение коэффициентов обогащения плутония, что характерно для распределения плутония, поступившего вследствие глобальных выпадений. Для территорий, подвергавшихся чернобыльским выпадениям, валовое содержание 137Cs варьирует от 208 до 392 Бк/кг, что существенно выше фоновых значений. Валовое содержание 239+240Pu составляет от 0,53 до 1,0 Бк/кг, что соответствует уровню глобальных выпадений. Для данной территории фиксируется резкое повышение концентраций радионуклидов во фракции от 38 мкм и менее. Полученные значения коэффициентов обогащения для плутония варьируют в диапазоне от 0,16 до 27,4 единиц, для 137Cs - от 0,9 до 13,2 единиц. Неучёт распределения радионуклидов по фракциям почв может привести к недооценке внутренней дозы облучения за счёт ингаляционного поступления более чем в 20 раз.
Бесплатно
Распределение 239Pu в организме человека
Статья научная
Радиометрическое исследование органов и тканей 34 работников плутониевого производства, погибших от различных причин, показало, что распределение плутония в организме человека при ингаляционном его поступлении зависит от физико-химических свойств соединений изотопа. При поступлении растворимых соединений он преимущественно откладывается в скелете (меньше в печени и легких); нерастворимых соединений -в легких; различной степени растворимости - распределение имеет смешанный тип. В легких плутоний распределяется неравномерно: максимальная концентрация изотопа обнаруживается в верхних долях или лимфатических узлах; в скелете - в грудных позвонках и черепе. "Бюллетень радиационной медицины", 1965 год, № 1, стр. 9-16.
Бесплатно
Статья научная
В работе приведены результаты реконструкции поглощенных доз внешнего и внутреннего облучения населения загрязненных районов Белоруссии за 1986 год на основе статистического анализа базы данных по радиационному контролю объектов внешней среды, продуктов питания и индивидуальному облучению. Рассмотрены территории с плотностью загрязнения почвы 137Cs свыше 0.185 МБк/м2 (5 Ки/км2). Предлагается модель базовых распределений, в соответствии с которой оценены распределения поглощенных доз для эвакуированного и постоянно проживавшего в течение 1986 г. населения с учетом проведенных защитных мероприятий. Полученные результаты сравниваются с более ранними экспресс-оценками, которые использовались для принятия решений, а также с закономерностями формирования радиационной обстановки на сопредельных территориях России.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ результатов наиболее массового радиометрического обследования населения (более 80 тыс. измерений) западных районов Брянской области, выполненного в относительно небольшой промежуток времени (август-сентябрь 1986 г.) однотипными средствами измерения (СРП-68-01) по единой методике. Показано различие в индивидуальных уровнях удельного содержания радиоактивного цезия в организме в зависимости от пола, возраста, профессии, статуса пункта проживания по характеру защитных мероприятий. Особое внимание обращено на уровни облучения детей. Показано, что в городах Новозыбков и Злынка, а также в некоторых сельских населенных пунктах (НП), не отнесенных в 1986 г. к зоне жесткого контроля, средние по НП значения мощности дозы внутреннего облучения детей в возрасте до 3 лет были выше, чем средние значения для взрослых. Результаты анализа могут быть использованы для уточнения накопленных доз и индивидуализации доз внутреннего облучения радионуклидами цезия жителей территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие аварии на ЧАЭС.
Бесплатно
Статья научная
Оценка мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения в пределах особо охраняемых природных территорий необходима при определении «фонового» или «эталонного» значения данного параметра для районов с антропогенной нагрузкой. Работа посвящена установлению закономерностей распределения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения на природных территориях в условиях сухих и полусухих степей. В качестве объектов исследования использованы шесть особо охраняемых природных территорий, расположенных в Ростовской области. Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения измеряли поисковыми дозиметрами-радиометрами методом пешеходной гамма-съёмки. Показано, что распределение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения на территориях, имеющих особо-охранное природное значение, варьируется в пределах от 0,01 до 0,32 мкЗв/ч. Средние арифметические, средние геометрические, модальные и медианные значения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения для всех исследуемых особо охраняемых природных территорий составляют 0,128 мкЗв/ч; 0,120 мкЗв/ч; 0,135 мкЗв/ч и 0,135 мкЗв/ч соответственно. Также в работе показано, что на мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения фон особо охраняемых природных территорий Ростовской области и типы почв не оказывают влияния. Незначительные отличия в средних арифметических значениях мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения на рассматриваемых территориях могут быть обусловлены особенностями их режимов охраны и использования, плотностью выпадения радиоцезия после аварии на Чернобыльской АЭС и неопределённостью измерений данного параметра.
Бесплатно
Статья научная
Инфицирование вирусом папилломы человека высокого канцерогенного риска является причиной развития цервикальных интраэпителиальных неоплазий (CIN) различной степени тяжести, которые в 5-15% случаев трансформируются в инвазивный рак шейки матки (РШМ). В работе изучена распространённость различных генотипов вируса папилломы человека высокого канцерогенного риска (ВПЧ ВКР) при цервикальных интраэпителиальных неоплазиях и раке шейки матки I-III стадий в зависимости от возраста, степени тяжести и распространённости неопластического процесса у лиц, проживающих в Центральном федеральном округе России, в том числе на территориях, радиационно загрязнённых в результате аварии на Чернобыльской АЭС. В исследование включено 465 больных с морфологически верифицированными цервикальными неоплазиями: CIN I-III - 262 больных и РШМ I-III стадий - 203 больных. Выявлен достаточно высокий уровень инфицирования больных вирусом папилломы человека высокого канцерогенного риска (CIN I-III - 64,9%, РШМ I-III стадий - 87,2%, р
Бесплатно
Статья научная
С помощью расчётов методом Монте-Карло (программа MCNP-4С) получены значения доз, поглощённых в тканях зуба - эмали и дентине, а также в различных органах тела человека при внешнем облучении нейтронами с энергией от 10 -9 до 20 МэВ и фотонами с энергией от 0,05 до 10 МэВ в шести стандартных геометриях. В качестве фантома тела человека была использована одна из модификаций математического фантома MIRD с добавлением подробной дентальной области, включавшей в себя описание 32 зубов. Верификация путём сравнения значений доз в различных органах с литературными данными показала хорошее соответствие, для быстрых нейтронов и фотонов расхождения составили менее 7%. Приведены формулы для расчёта коэффициентов перехода от доз нейтронов и фотонов, поглощённых в эмали или дентине, к дозе в органах и эффективной дозе во всём теле человека. Полученные значения могут быть использованы для оценки индивидуальных доз облучения, а также дозового распределения в теле пострадавшего по значениям доз в дентине и эмали зубов, определённых методом ЭПР-спектроскопии, с использованием имеющейся информации о радиационном инциденте.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследования - разработать унифицированный подход для расчётов пространственных распределений поглощённой энергии ионизирующего излучения в пределах и вне биоструктур различной формы и размеров при внутреннем облучении альфа-частицами, электронами и фотонами разных энергий с целью упрощения процедур и сокращения объёма расчётов для дозиметрического обеспечения гарантий качества применения радиофармпрепаратов в ядерной медицине. В исследовании использованы базы данных ФГБУ «НМИЦ радиологии», содержащие информацию о пространственных распределениях в биологической ткани поглощённой энергии, излучаемой точечными изотропными источниками корпускулярного и фотонного излучения. Получены численные данные, характеризующие величины поглощённых долей энергии ионизирующего излучения в пределах и вне объёмов биологических структур, моделируемых сферами и слоями различных размеров при внутреннем облучении альфа-частицами, электронами и фотонами в диапазонах энергий 0,01-10; 0,0005-10 и 0,015-4,0 МэВ соответственно, что охватывает энергетические спектры практически всех радионуклидов, используемых в ядерной медицине. Установлено, что числовые последовательности расчётных значений поглощённых долей энергии (Ф), выраженные в виде зависимостей Ф от отношений размеров биологических структур или расстояний вокруг них к, так называемым, «радиусам 99% поглощения энергии вокруг точечных источников», приобретают унифицированный вид, применимый к биоструктурам различных размеров и форм при внутреннем облучении как корпускулярным, так и фотонным излучением различной энергии. Предложенный подход является универсальным инструментом для расчётов поглощённых доз в пределах и вне объёмов органов и опухолевых образований, на уровне их микроструктур, а также на клеточном и субклеточном уровнях при внутреннем облучении альфа-частицами, электронами и фотонами различных энергий. Данный подход сокращает объём требуемых расчётов и упрощает процедуры, необходимые для дозиметрического сопровождения доклинических/клинических испытаний и применения радиофармпрепаратов в ядерной медицине.
Бесплатно
Статья научная
Меченные бета-излучающими радионуклидами фосфоновые кислоты являются перспективными радиофармацевтическими лекарственными препаратами (РФЛП) для паллиативной терапии костных метастазов. В настоящее время изучается возможность использования нового остеотропного соединения N,N,N’,N’-этилендиаминтетракис(метиленфосфоновой кислоты) с 177Lu (177Lu-ЭДТМФ). Цель исследования - разработка камерной математической модели кинетики меченных 177Lu остеотропных РФЛП в организме лабораторных животных и расчёт на её основе их фармакокинетических и дозиметрических характеристик. Для оценки стабильности 177Lu-ЭДТМФ in vivo также были исследованы характеристики распределения свободного лютеция в форме 177LuCl3. Для идентификации параметров модели и расчёта характеристик РФЛП были использованы количественные данные о биораспределении 177Lu-ЭДТМФ и 177LuCl3 в организме интактных крыс Wistar. Разработана камерная модель кинетики и предложено два подхода к идентификации её транспортных констант - через функционал невязки и с помощью аппроксимации моноэкспоненциальными функциями. По данным фармакокинетического моделирования установлено, что 177Lu-ЭДТМФ депонируется в костных тканях (до 55% от введённой дозы). Рассчитанное значение кажущегося объёма распределения 177Lu-ЭДТМФ примерно в 200 раз больше объёма плазмы крови, значения биологических периодов полувыведения из костных тканей в 10-20 раз выше, чем из внутренних органов. Выведение 177Lu-ЭДТМФ из организма происходит в основном через почечный клиренс. Сравнительное моделирование с 177LuCl3 выявило высокую устойчивость 177Lu-ЭДТМФ in vivo . Наибольшие значения поглощённых доз формируются в скелете и почках при минимальной лучевой нагрузке на другие внутренние органы и кровь. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований 177Lu-ЭДТМФ и возможности его клинического применения для терапии скелетных метастазов.
Бесплатно
Статья научная
В представленной работе предложен метод расчёта эквивалентных доз в отдельных органах и тканях и величины пожизненного радиационного риска развития рака при проведении типовых обследований с использованием компьютерной томографии (КТ). Величина Dose Length Product (DLP) – мера поглощённой дозы облучения за всё КТ-исследование – использовалась для оценки органных доз облучения. Были определены коэффициенты пересчёта величины DLP при проведении КТ-исследования органов грудной полости, брюшной полости и головы в величины эквивалентных доз в отдельных органах и тканях, находящихся под риском. Риски радиационно-индуцированных раков в результате облучения при обследовании на КТ оценивались в зависимости от пола и возраста. Величина пожизненного атрибутивного риска возможной индукции онкологических заболеваний оценивалась согласно международной математической модели МКРЗ (Публикация 103) и с использованием медико-демографических характеристик российской популяции. Пожизненный атрибутивный риск возможной индукции онкологических заболеваний, рассчитанный с использованием органных доз, полученных с использованием DLP, сравнивался с риском, рассчитанным с помощью органных доз, измеренных силиконовыми фотодиодными дозиметрами.
Бесплатно
Статья научная
Фотон-захватная терапия (ФЗТ) - метод лучевой терапии, основанный на взаимодействии дозоповышающего агента с внешним рентгеновским излучением. Перспективным дозоповышающим агентом являются наночастицы золота. Цель работы - по данным компьютерной томографии лабораторных мышей с опухолевыми моделями определить максимальную концентрацию золота в опухолевой ткани, достигаемую после внутривенного введения наночастиц, и рассчитать соответствующий фактор повышения дозы (ФПД), а также исследовать концентрацию золота в здоровых тканях и оценить риск их повреждения при облучении. Использованы мыши с подкожными сингенными опухолями: меланома B16F10 (n=5); аденокарцинома Са755 (n=5); EMT6 (n=5); 4T1 (n=5). Лазерно-аблированные наночастицы золота с диаметром 8,3 нм вводили мышам внутривенно в дозировке 1000 мг Au/кг веса тела. Компьютерную томографию выполняли до введения наночастиц, затем сразу после инъекции и через 1, 4, 24, 48 ч, 5 сут. Используя линейную калибровочную зависимость, по увеличению рентгеноплотности ткани рассчитывали концентрацию золота в ней. Локальное увеличение поглощённой дозы оценивали, используя аналитическую зависимость ФПД от концентрации наночастиц золота для рентгеновских лучей с максимальной энергией 140 кВ. Для 4 исследованных опухолевых моделей определена максимальная концентрация золота в опухоли. Расчётный ФПД составлял от 1,3±0,2 для меланомы B16F10 до 1,6±0,2 для аденокарциномы 4Т1. В течение 48 ч также отмечалась высокая концентрация золота в крови (ФПД для стенки сердца от 1,5±0,2) и в ткани печени (ФПД от 1,4±0,1). Аденокарцинома 4Т1 является оптимальной опухолевой моделью для дальнейших исследований ФЗТ in vivo . Высокая концентрация золота в камерах сердца и в ткани печени ограничивают применение ФЗТ для опухолей лёгких, средостения и брюшной полости. Наиболее вероятно применение ФЗТ для лечения опухолей головного мозга и конечностей.
Бесплатно
Статья научная
Разработан универсальный подход, позволяющий проводить расчёты поглощённых доз при внутреннем облучении нано-, микро- и макро-биоструктур электронами, бета-частицами и квантовым излучением в широком диапазоне энергий, практически полностью охватывающий диапазон энергий излучений радионуклидов, применяемых в экспериментальной и клинической ядерной медицине. Представлены полиномиальные функции, описывающие распределение поглощённой энергии в биологической ткани вокруг точечных изотропных источников электронного и квантового излучения в диапазоне энергий от 0,1 кэВ до 10 МэВ для электронов и от 10 кэВ до 4 МэВ для квантового излучения. Интегрирование этих функций по объёмам биоструктур - «источников» и «мишеней» - позволяет проводить расчёты распределения поглощённой энергии при внутреннем облучении нано-, микро- и макро-биоструктур электронами, бета-частицами, характеристическими и гамма-квантами, излучаемыми различными радионуклидами, применяемыми в экспериментальной и клинической ядерной медицине. Разработанный метод расчёта доз внутреннего облучения применён для изучения распределения поглощённой дозы в объёме опухоли (перевиваемая карцинома Эрлиха) при экспериментальных исследованиях радиофармпрепарата (РФП) на основе альбуминовых микросфер, содержащих 153Sm. Продемонстрирована значительная неравномерность распределения дозы при введении РПФ в центр опухоли и оценена возможность снижения этой неравномерности. Полученные данные показывают, на примере 153Sm, что выбор места локализации препарата в объёме опухоли играет важное значение для достижения максимального радиационного воздействия на все клетки опухоли. Так, в случае 153Sm продемонстрировано, что распределение источника излучения по периферии опухоли с радиусом 0,8 см позволяет заметно выровнять распределение дозы внутри опухоли по сравнению со случаем расположения источника в центральной части опухоли. С применением разработанного метода получены данные об уровнях облучения субклеточных микроструктур (ядро, цитоплазма и мембрана клетки) радионуклидами 51Cr, 67Ga, 111In, 123I, 125I, 77Br, являющимися каскадными излучателями Ожэ-электронов и электронов Костера-Кронига и создающими высокую локальную плотность ионизации в биоструктурах нанометрических размеров. В результате дано обоснование для выделения следующих Ожэ-излучателей, перспективных для разработки РФП с целью избирательного радиационного воздействия на ДНК опухолевых клеток: 123I, 125I, 77Br, 111In. Показано также, что при каждом акте фотоэффекта на присоединённых к молекуле ДНК стабильных атомах йода и брома, а также на нативном фосфоре ДНК, в результате каскадного излучения электронов малой энергии в объёме с диаметром около 100 нанометров вокруг атома поглощается энергия от 0,3 кэВ до 0,8 кэВ. Эта энергия сравнима с величиной поглощённой энергии при распаде радиоактивного 125I. Результаты оценок ожидаемых величин относительной биологической эффективности (ОБЭ) при фотоэффекте на присоединённых к ДНК клеток меланомы В16 атомах йода или брома обосновывают перспективность дальнейших исследований этого явления для разработки методов бинарной радиотерапии, с использованием фотоэффекта на тяжёлых экзогенных атомах (например, таких как йод или бром), присоединённых к ДНК опухолевых клеток.
Бесплатно
Статья научная
В обзоре представлен анализ литературы о модифицирующем действии гипертермии (ГТ) на радиационный ответ нормальных и опухолевых клеток и тканей, а также об использовании ГТ для повышения радиочувствительности опухолей. Проанализированные данные свидетельствуют о том, что радиосенсибилизирующие эффекты ГТ проявляются в аддитивном или синергетическом усилении цитотоксичности в облучённых био-объектах. Степень такого усиления зависит от уровня нагрева, дозы радиации, последовательности применения и интервала между воздействиями, типа ткани и пр. Радиосенсибилизирующие эффекты ГТ проявляются не только на опухолевых, но и на нормальных клетках и тканях. Это обстоятельство требует определения фактора терапевтического выигрыша в разных случаях применения термолучевой терапии опухолей. В клеточных реакциях на ГТ и радиационное воздействие активно участвуют белки теплового шока (БТШ), которые являются одним из факторов устойчивости опухолей к термо-, химио- и радиотерапии. Показано, что функционирование БТШ90 необходимо для пострадиационной репарации разрывов ядерной ДНК. Кроме того, БТШ90, БТШ70 и БТШ27 являются мощными супрессорами апоптоза и помогают стрессированной клетке реактивировать или деградировать денатурированные стрессом белки. В случае комбинации ГТ и облучения эти БТШ образуют комплексы с денатурированными внутриклеточными белками и уже не могут действовать как радиопротекторы и блокаторы апоптоза. Таким образом, рекрутирование БТШ для защиты от протеотоксических эффектов ГТ происходит в ущерб БТШ-опосредованной радиорезистентности раковых клеток и, следовательно, способствует их радиосенсибилизации. Однако, индукция и временное повышение уровней БТШ90, БТШ70 и БТШ27 в переживших ГТ клетках может сделать их на какой-то период термотолерантными и более радиорезистентными, что следует учитывать в случае последовательного комбинирования ГТ и лучевой терапии.
Бесплатно
