Radiazione gamma in terapia oncologica: isotopi, modalità e meccanismi
I raggi gamma (γ) sono fotoni ad alta energia (10 keV–vari MeV) emessi durante decadimento radioattivo di nuclei instabili. La loro penetrazione e densità ionizzazione li rendono ideali per radioterapia.
Principali radioisotopi e applicazioni
| Isotopo | Emivita | Energia (MeV) | Uso |
|---|
| Cobalto-60 | 5,27 anni | 1,17, 1,33 | Unità teleterapia (fase out per linac) |
| Cesio-137 | 30,2 anni | 0,662 | Brachiterapia (LDR), irradatori sangue |
| Iridio-192 | 73,8 giorni | 0,38 media | Brachiterapia HDR (cateteri flessibili) |
| Iodio-125 | 59,4 giorni | 0,028 (γ), 0,035 (X-ray) | Semi brachiterapia LDR (prostata, occhio) |
| 11,4 giorni | α-emettitore (γ minore) | Sistemico: cancro prostatico metastatico castrazione-resistente (bone-seeking) |
Modalità erogazione
- RT fascio esterno (EBRT): Fotoni MV generati da linac (non isotopi). Unità Co-60 ancora usate globalmente.
- Radiochirurgia stereotassica (SRS/SBRT): Gamma Knife (201 sorgenti Co-60), CyberKnife (linac), TrueBeam. Precisione sub-mm, alta dose/frazione.
- Brachiterapia: Semi/sorgenti posizionati interstizialmente (prostata, seno, GYN) o intraluminalmente (esofago, bronco). LDR (permanente/temporaneo) o HDR (afterloader).
- Radioterapia recettoriale: Sistemica mirata (es. Lu-177 PSMA, I-131 MIBG). β⁻ primario, γ per imaging.
Meccanismo: Danno radiazione ionizzante
- Diretto: rotture filamenti DNA (DSB più letali).
- Indiretto: radiolisi acqua → ROS (•OH) → danno DNA/proteine/lipidi.
- Morte cellulare: catastrofe mitotica, apoptosi, senescenza. Cellule ipossiche 2–3× resistenti (OER).
Rapporto terapeutico
Frazionamento (1,8–2 Gy × 25–35) sfrutta riparazione differenziale tra tumore (compromessa) e tessuto normale. SBRT usa ipofrazionamento (5–20 Gy × 1–5) per target radioresistenti/piccoli.