CURSO DE RADIOBIOLOGIA MEDICOS RESIDENTES DE PRIMER AÑO PROGRAMA ACADEMICO

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1 ESSALUD HOSPITAL NACIONAL EDGARDO REBAGLIATI MARTINS SERVICIO DE RADIOTERAPIA RESIDENTADO MEDICO CONTENIDO CURSO DE RADIOBIOLOGIA MEDICOS RESIDENTES DE PRIMER AÑO PROGRAMA ACADEMICO 1. SUMILLA 2. OBJETIVOS 3.-METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA 4.- ORGANIZACIÓN 5.- SISTEMA DE EVALUACION 6.- BIBLIOGRAFIA 7.- PROGRAMA 1. SUMILLA: El curso de Radiobiología está dirigido a estudiantes del Residentado Médico de la especialidad de Radioterapia; comprende la revisión de su desarrollo; en un inicio basado en nociones empíricas, la investigación radiobiológica, impulsa da en numerosos países por la onda emocional subsiguiente a las explosiones nucleares de la segunda guerra mundial, experimentó avances considerables; permitió conocer mejor los mecanismos de respuesta celular a la radiación, las diferencias en la respuesta a la irradiación fraccionada de los tejidos de respuesta aguda y lenta, los fenómenos biológicos relacionados con el tiempo de irradiación y la regeneración tumoral, dosis por fracción. El esclarecimiento de los mecanismos radiobiológicos subyacentes a la acción terapéutica de la radiación ha resultado esencial para el desarrollo de esta última. 2. OBJETIVOS: - Exponer los fundamentos moleculares y celulares de la acción biológica. - Describir las diferencias en la respuesta a la radiación de una y otra clase de tejidos - Plantear a la luz de tales diferencias una aproximación racional e inteligible, científicamente valida, al empleo de la radiación ionizante en el tratamiento del cáncer.

2 3. METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA: - Clases teóricas tipo magistral, con ayuda de un proyector Multimedia. - Taller de Radiobiología serán desarrollados en clases. - Taller de Física aplicada a Radiobiología se realizaran en clases. 4. ORGANIZACIÓN: DURACION DEL CURSO FECHA DE INICIO FECHA DE TERMINO HORAS SEMANALES HORAS TOTALES LUGAR HORARIO 16 semanas 02 horas academicas 32 horas academicas Sala de reuniones del Servicio de Radioterapia. Martes 7:00 9:00 am. 5. SISTEMA DE EVALUCION: - Examen Parcial cada 3 meses y Final - Talleres prácticos calificados. NF = [ 5* (EP) + 5* (EF) + 3* (PTP)] 13

3 6. BIBLIOGRAFIA: - Baclesse F. Clinical experience with ultrafractionated radiotherapy - Paterson R. The treatment of malignant disease by radiotherapy - Fletcher GH. The scientiphic basis of the present and future practice of clinical radiotherapy - Withers HR. Biological basis for altered fractionation schemes - Fowler JF. The linear-quadratic formula and progress in fractionated radiotherapy - Johns HE, Cunningham JR The structura of matter and radiation - Goodwin PN, Quinby EH, Morgan RH. Interaction of radiation and matter - Tubiana M, Dutreix J, Wambersie A, Bewley DK. Introduction to Radiobiology - Hall EJ. The physics and chemistry of radiation absortion - Pedraza V. The impact on oncology of the interaction of radiation therapy and radiobiology - Mc Millan TJ, Steel GG. DNA damage and cell killing 7. CONTENIDO PROGRAMATICO DEL CURSO DE RADIOBIOLOGIA: DURACION: 2 SEMANAS Capítulo 1: RADIOBIOLOGIA GENERAL 1.1. Transferencia de energía radiación-materia: ionización y excitación Tipos de radiación y Deposito de energía Dosis/LET Clusters ionizantes 1.2. Acciones directa e indirecta Introducción Radicales activos Efecto oxigeno 1.3. Lesiones moleculares radioinducidas Estructura del genoma Lesiones moleculares radioinducidas Rotura unihelice(ssb) Enlace cruzado ADN-proteínas Lesión en las bases nitrogenadas Roturas bihelice(dsb) Lesión múltiple combinada Medida de las roturas del ADN

4 1.4. Efectos celulares de la radiacion Aberraciones cromosómicas Mecanismos de muerte celular por radiación Muerte celular en interfase Muerte celular diferida Apoptosis y necrosis 1.5. Supervivencia celular Ensayo clonogenico Curvas de supervivencia Teoría del blanco : modelos de estudio Modelo de una interacción-un blanco Modelo de una interacción-múltiples blancos Modelo de daño letal-potencialmente letal Modelo lineal-cuadrático 1.6. Efectos en tejidos normales Métodos de estudio Efectos de la radiación sobre órganos y tejidos normales específicos: Piel Mucosa orofaríngea Glandulas salivares Epitelio intestinal Tejido cerebral Medula espinal Nervios periféricos Pulmón Riñon Corazón Higado Vejiga PROFESOR DE TEORIA. DURACION: 2 SEMANAS. Capítulo 2: RADIOBIOLOGIA TUMORAL 2.1. Supervivencia celular en tumores malignos Radiosensibilidad tumoral Modelos de estudio de supervivencia en tumores ex perimentales Retraso en el crecimiento tumoral Dosis control 50% (TCD50) Ensayo de dilución

5 Ensayo de formación de colonias pulmonares Esteroides multicelulares 2.2. Regresion tumoral Naturaleza exponencial Supervivencia celular efectiva Aportaciones a Radioterapia Clinica D37/D50/D Factores de Influencia en la supervivencia celular Calidad de la radiación(let) Ciclo celular Reparación Reparación celular subletal Reparación de lesiones potencialmente letales Hipoxia tumoral DURACION: 2 SEMANAS. Capítulo 3. RESPUESTA TUMORAL A LA RADIACION 3.1 Generalidades. 3.2 Mecanismos subyacentes a la respuesta Reparación Redistribución celular Re-oxigenación tumoral Regeneración celular clonogenica Perdida celular Fracción de crecimiento Regeneración acelerada Análisis de los tiempos de recidiva Tratamientos interrumpidos y protraídos Tiempo de irradiación/tcd Respuesta de los tumores malignos Introducción. DURACION: 2 SEMANAS. CAPITULO 4: Probabilidad de control tumoral por Radiación 4.1. Enfermedad clínica El modelo estadístico dosis-respuesta de Poisson Variables de influencia en el control Curvas de respuesta sigmoidal a la radiación Pendiente de las curvas dosis-respuesta: Factor Gamma Relación o índice terapéutico Radiosensibilidad tumoral intrínseca

6 Control tumoral y tiempo de duplicación de volumen Irradiación posoperatoria y probabilidad de control 4.2. Enfermedad subclinica Introducción 4.3. Practica clinica Introducción DURACION: 2 SEMANAS. CAPITULO 5: Tolerancia a la radiación en tejidos normales 4.1 Cinética tisular Respuesta de los tejidos normales de cinética rápida Respuesta de los tejidos normales de cinética lenta 4.2 Subunidades funcionales 4.3 Efecto de volumen Efecto de volumen y complicaciones radioinducidas en tejidos específicos 4.4 Organización tisular Migración celular 4.5 Modelos matematicos 5.1. Introducción DURACION: 1 SEMANA CAPITULO 6: Relaciones dosis-tiempo en Radioterapia 6.1 Isoefecto Isoefecto Tiempo de irradiación Numero de fracciones 6.2 Dosis por fracción Introducción 6.3 Dosis biológica efectiva Efectos agudos y reacciones tardías Dosis biológica efectiva y tiempo de irradiación 6.4 Dosis total normalizada Introducción.

7 DURACION: 2 SEMANAS CAPITULO 7: FRACCIONAMIENTO DE LA DOSIS 7.1 Alta dosis por fracción Introduccion 7.2 Hiperfraccionamiento Introducción 7.3 Fraccionamiento acelerado Uso de varias fracciones estándar por día Hipofraccionamiento relative Boost concomitante Irradiación continua hiperfraccionada y acelerada Tratamiento acelerado en dos fases (Split-course) 7.4 Hipofraccionamiento Tumores de bajo cociente alfa/beta Radioterapia a dosis única Protracción excesiva: Compensación de la dosis Otras opciones Comparación entre esquemas terapéuticos Irradiación convencional vs tratamiento hiperfraccionado Hiperfraccionamiento vs irradiación acelerada con boost concomitante Aspectos cuantitativos de relación de tiempo de irradiación -proliferación tumoral Situación de reparación incompleta: corrección Lecciones aprendidas de los estudios clínicos sobre fraccionamiento Limitaciones del modelo lineal cuadrático DURACION: 1 SEMANA CAPITULO 8: RADIOBIOLOGIA DE LA TERAPIA CONFORMADA 8.1 Inhomogeneidad de la dosis Forma sigmoidal de curvas de respuesta tumoral 8.2 Histograma dosis-volumen Predicción de control tumoral Inducción de efectos secundarios sobre los tejidos normales de respuesta lenta

8 DURACION: 1 SEMANA CAPITULO 9: RE-IRRADIACION 9.1 Generalidades Recidivas tumorales Tolerancia de tejidos a re-irradiación 9.2 Datos experimentales y clínicos Análisis de respuesta: Ecuación Dosis Biológica Efectiva(DBE) 9.3 Perspectivas futuras Tejidos de lenta cinetica DURACION: 1 SEMANA CAPITULO 10: ENSAYOS PREDICTIVOS EN RADIOTERAPIA 10.1 Introducción Biología tumoral, perfiles moleculares, receptores y rutas metabólicas nuevos fármacos 10.2 Radiosensibilidad individual de los tejidos sanos Basados en fibroblastos Basados en linfocitos de sangre periférica(pbl) 10.3 Radiosensibilidad tumoral intrínseca Proliferación tumoral Stem cells 10.4 Oxigenación/Hipoxia tumoral Tipos de hipoxia tumoral Técnica de electrodos polarográficos Otros métodos de determinación de hipoxia tumoral Técnicas correctoras de hipoxia tumoral 10.5 DNA MICROARRAYS, GENOMICA Y POLIMORFISMOS Estirpes tumorales 10.6 PROTEOMICA Medida cuantitativa proteica de expresión genética 10.7 IMAGEN MOLECULAR O FUNCIONAL Hipoxia Angiogénesis Metabolismo Apoptosis Receptores celulares Expresión génica