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Estudo computacional pode ajudar a otimizar tratamento de câncer com feixe de prótons

terça-feira, 22 de outubro de 2024 14:38

A terapia por feixe de prótons é um tratamento cada vez mais usado para combater alguns tipos de câncer. Nessa forma de radioterapia, prótons acelerados atingem o tumor, danificando seu DNA e impedindo que continue crescendo.

Ao contrário da radioterapia convencional com raios X, que dispersa energia dentro do corpo, os prótons (partículas de carga positiva que estão presentes no núcleo dos átomos) são mais eficientes para liberarem a sua energia diretamente no tumor, minimizando danos aos tecidos saudáveis. Isso resulta em um tratamento mais preciso e com menos efeitos colaterais. Contudo, apesar dessas vantagens, a terapia por feixe de prótons ainda precisa ser aperfeiçoada, principalmente com relação à quantificação das doses de radiação necessárias. 

Uma pesquisa recentemente publicada na Scientific Reports, a quinta revista mais citada mundialmente, explorou a complexa interação entre prótons e polímeros, proporcionando novas abordagens quanto ao uso da terapia de prótons no combate ao câncer. Os polímeros, nesse contexto, representam os phantoms, materiais usados em radioterapia para simular as propriedades do corpo humano e, dessa forma, calibrar as máquinas e verificar as doses de radiação.

O estudo contou com pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), da Universidade de São Paulo (USP), da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e do Centro de Física de Materiales (Espanha), sendo liderado pelo professor da UFRGS Pedro Grande, pesquisador e membro do comitê gestor do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies (INES). 

Os autores desenvolveram novos modelos computacionais para prever, com mais precisão do que nos modelos anteriores, o poder de freamento de prótons em polímeros orgânicos. O poder de freamento refere-se à quantidade de energia que um próton perde ao atravessar um material, um fator chave na terapia com prótons, pois permite que seja definido como e onde a energia dos prótons será liberada durante o tratamento.

No contexto acadêmico, os resultados desta pesquisa aprimoram o entendimento sobre o poder de freamento de prótons em polímeros orgânicos e corrigem falhas de previsões anteriores. Isso pode impactar estudos na área da física de materiais e de métodos de simulação.

No contexto medicinal, o estudo pode aprimorar o tratamento de câncer com feixe de prótons. “O novo modelo permite cálculos mais concisos da perda de energia dos prótons ao atravessarem tecidos, o que pode melhorar a eficiência e a segurança dos tratamentos mediante a aplicação de doses mais precisas para os pacientes e redução de danos aos tecidos saudáveis”, diz o professor Pedro Grande.

Para saber mais sobre os resultados dessa pesquisa, acesse o artigo científico na íntegra pelo link https://doi.org/10.1038/s41598-024-60651-0.

Fonte: Gerência de Comunicação do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies