¿Qué es el Efecto Bystander y cómo afecta a la terapia FLASH?
Invitado: Dr. Rafael Martin
Moderador: Msc. Omar Arias
En esta oportunidad estaremos conversando en nuestro espacio aprendiendo + sobre Qué es el Efecto Bystander y cómo afecta a la terapia FLASH
El Dr Rafel Martin describe un experimento donde se investigó por qué el 30% de las células no irradiadas sufrieron daño cuando solo el 1% había sido atravesado por partículas alfa. Se descubrió que había una señal bioquímica que se transmitió a las células circundantes, lo que provocó el daño. Se realizó un experimento con células marcadas que confirmó esta hipótesis. Además, se describen dos técnicas de radioterapia, una de ellas llamada «flash», que busca minimizar el daño en el tejido normal circundante. También se plantea la pregunta de si es más importante la dosis en el pico o la dosis promedio en términos del efecto en el tejido.
Fig 1. Experimento usando cultivos de células tumorales irradiadas con haz ancho y con microhaces
También el Dr. Rafael Martin describe un experimento en el que se usaron cultivos para evaluar el efecto de la radioterapia en células tumorales de cáncer de colon HCT – 116 de dos tipos p53 WT y P53 null. Se crearon dos pozos, uno aislado y otro conectado con varios pozos internos, para ver cómo se propagaba la radiación en cada caso. Se utilizaron dos tipos de radioterapia, una con microhaces y otra con haz ancho. Se evaluaron los resultados en función del tiempo y de la distancia de cada pozo al punto irradiado. Se utilizó la proteína γH2AX como marcador para medir el daño del ADN. Los resultados mostraron que la radiación tuvo un efecto mayor en el caso del haz ancho, especialmente en el pozo conectado. Se observa algo que definitivamente tiene que estar asociado al efecto Bystánder.
Fig 2. Resultados del experimento con haz ancho y microhaces
El Dr. Rafael Martin además presenta dos artículos titulados: “Mir 21 is involved in radiation induced Bystender effects” y Exosome mediated microRNA trnsfer plays a role in radiation induced byster effect” sobre el papel que juegan los microARNs en el efecto Bystander, presenta el experimento descrito en el último artículo que muestra cómo los microARN pueden transferirse de una célula a otra a través de exosomas después de la irradiación y causar daño en la célula receptora. Se discuten las correlaciones encontradas en diferentes tipos de cáncer y se enfatiza en la importancia de los microARN en la expresión de los genes, la regulación del ciclo celular y la reparación del ADN y como regulan la apoptosis y pueden llegar a inhibirla. Además, se menciona la posible aplicación de la Inteligencia Artificial en el diseño de tratamientos para el cáncer.
Fig 3. Papel que juegan los MicroArns en el efecto Bystander
El Dr. Rafael Martin presenta los efectos Ascopales y el papel del sistema inmune como mediador en la irradiación de tumores. Se menciona que el reporte de efectos Ascopales data de la década de los cincuenta, pero que en las últimas dos décadas se ha demostrado que el sistema inmune juega un papel importante en este fenómeno. Se destaca un estudio liderado por Sandra DeMaría “Ionizing radiation inhibition of distant untreated tumor (abscopal effec) is immune mediated” en el que se irradió un tumor primario en ratones con una sola dosis de radiación y se aplicó una combinación de factores de crecimiento para las células dendríticas APC. Los resultados mostraron un efecto Ascopal en un tumor secundario que no había sido irradiado directamente, pero solo en ratones con células T funcionales, lo que sugiere que el sistema inmune está involucrado en este proceso.
Fig 4. Sistema inmune como mediador
El Dr. Rafel Martin también hace referencia a un experimento con radioterapia flash utilizando iones de carbono 12 en células de osteosarcoma inyectadas en ratones. Se observó una reducción significativa de la toxicidad en el tejido muscular circundante y una reducción de la metástasis pulmonar en aquellos ratones tratados con radioterapia flash. Sin embargo, se señala que el grupo de investigación aún no ha podido determinar si el efecto Ascopal está asociado con la radioterapia flash en este experimento en particular.
Fig 5. Mecanismos Acopales y radioterapia FLASH
En general, los efectos Ascopales son una respuesta sistémica del cuerpo a la irradiación localizada de un tumor. Esto significa que, después de la irradiación, el sistema inmune puede reconocer y eliminar células tumorales en otras partes del cuerpo que no han sido directamente irradiadas. Este fenómeno ha sido objeto de investigación en los últimos años con el objetivo de mejorar la eficacia de la radioterapia y reducir los efectos secundarios en los pacientes.
La radioterapia flash es una técnica emergente que utiliza dosis muy altas de radiación entregadas en un período de tiempo muy corto (menos de un segundo) para minimizar la exposición del tejido sano circundante. Este enfoque ha demostrado ser eficaz en reducir la toxicidad en el tejido muscular circundante y en algunos casos también en reducir la metástasis, aunque aún quedan muchos aspectos por investigar.
En resumen, la investigación sobre los efectos Ascopales y la radioterapia flash son dos áreas en constante evolución en la radioterapia moderna. A medida que se aprende más sobre estos fenómenos, se espera que se puedan desarrollar nuevas estrategias de tratamiento que mejoren la eficacia y la seguridad de la radioterapia, lo que podría tener un impacto positivo en la calidad de vida de los pacientes con cáncer. Sin embargo, es importante tener en cuenta que estos enfoques aún se encuentran en etapas tempranas de investigación y que se necesitan más estudios para determinar su eficacia y seguridad a largo plazo. Además, es importante considerar que cada paciente es único y que se necesitan enfoques personalizados y multidisciplinarios para el tratamiento del cáncer.
Para observar el conversatorio ingresar al siguiente enlace de vídeo:
