A1.3 Radioterapia de partículas

Tópico

Partículas carregadas — prótons e íons de carbono — têm uma vantagem física sobre os fótons na forma como depositam sua energia ao longo de sua trajetória pelo corpo: em vez de perderem energia uniformemente, as partículas carregadas concentram a maior parte dessa energia no final de sua trajetória, em um ponto chamado pico de Bragg, e além desse pico, a dose que elas liberam cai para quase zero.

Os fótons, por outro lado, não concentram sua dose em um único ponto: eles liberam uma alta dose inicial assim que entram no corpo, e essa dose cai exponencialmente à medida que se propagam, de modo que sempre há uma dose de saída além do tumor, algo que o perfil das partículas carregadas praticamente elimina. Essa diferença na forma como cada tipo de radiação distribui sua dose ao longo de sua trajetória é o que, em princípio, permite que o tumor receba a mesma dose com partículas carregadas que com fótons, mas com uma dose significativamente menor para o tecido saudável circundante.

Entre as partículas carregadas, os íons de carbono oferecem uma segunda vantagem, desta vez biológica, que os prótons não possuem no mesmo grau: os íons de carbono transferem sua energia para o tecido de maneira muito mais concentrada ao longo de seu percurso — uma propriedade conhecida como transferência linear de energia — e essa transferência mais concentrada é o que produz uma eficácia biológica relativa muito maior: a mesma dose física administrada com íons de carbono causa de duas a três vezes mais danos biológicos do que a mesma dose administrada com fótons.

Esse maior dano biológico causado pelos íons de carbono também possui uma propriedade adicional: ao contrário dos fótons, cujo dano biológico depende da presença de oxigênio no tumor para se manifestar completamente, essa dependência do oxigênio praticamente desaparece com os íons de carbono, de modo que o dano biológico que eles produzem é quase o mesmo, independentemente de haver ou não oxigênio no tecido tumoral.

Essa independência do oxigênio é precisamente o que confere aos íons de carbono sua eficácia particular em tumores hipóxicos — isto é, tumores onde há pouco oxigênio e onde os fótons perdem grande parte de sua capacidade de danificar o tecido tumoral. Em conjunto, a concentração da dose máxima de Bragg, característica de todas as partículas carregadas, e o dano biológico intensificado e independente de oxigênio proporcionado pelos íons de carbono em particular, são as duas vantagens — a primeira física, a segunda biológica — que permitem à radioterapia com partículas carregadas tratar tumores com uma dose efetiva mais alta e muito menos danos ao tecido saudável circundante do que os fótons isoladamente.

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