Μελέτη επαγωγής σύνθετων βλαβών DNA με μεθόδους προσομοίωσης στην ακτινοθεραπεία καρκίνου του προστάτη

Τσουκαλέλης, Νικόλαος; Tsoukalelis, Nikolaos

dc.contributor.author	Τσουκαλέλης, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Tsoukalelis, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2018-11-27T11:12:03Z
dc.date.available	2018-11-27T11:12:03Z
dc.date.issued	2018-11-27
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48144
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16268
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βλάβες DNA	el
dc.subject	Προσομοίωση	el
dc.subject	Monte Carlo	el
dc.subject	Ιατρική φυσική	el
dc.subject	Καρκίνος προστάτη	el
dc.title	Μελέτη επαγωγής σύνθετων βλαβών DNA με μεθόδους προσομοίωσης στην ακτινοθεραπεία καρκίνου του προστάτη	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοφυσική και ιατρική φυσική	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/b58a5db672dcbfe713694ce50ea555dbe4680c37
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-03-02
heal.abstract	Μελέτη επαγωγής βλαβών DNA, κατά τη θεραπεία καρκίνου του προστάτη, μέσω της τεχνικής Monte Carlo. Με τον όρο ιοντίζουσες ακτινοβολίες χαρακτηρίζουμε τις ακτινοβολίες εκείνες που μεταφέρουν ικανή ενέργεια ώστε κατά την αλληλεπίδραση τους με την ύλη να προκαλέσουν ιοντισμό των ατόμων της. Κατά το ταξίδι της λοιπόν μέσα στην ύλη και δη στους βιολογικούς ιστούς, η ιοντίζουσα ακτινοβολία επάγει διαφό- ρων ειδών βλάβες στο κυτταρικό DNA, οι οποίες εμφανίζουν ιδιαίτερη πολυπλο- κότητα. Ο όρος πολυπλοκότητα αφορά τόσο στην επαγωγή αυτών των βλαβών, όσο και στη δυσκολία, κυρίως, επιδιόρθωσης τους, καθώς αν δεν επιδιορθωθούν μπορεί να έχουν κρίσιμα αποτελέσματα σε σχέση με την επιβίωση του κυττάρου και κατά συνέπεια αυξημένο κίνδυνο μεταλλάξεων ή καρκινογένεσης. Έτσι γίνε- ται εύκολα κατανοητή η ανάγκη περεταίρω γνώσης και εμβάθυνσης πάνω στην απόκριση του κυτταρικού DNA, κατά την ακτινοβόληση του και πολύ περισσό- τερο όταν αυτή συμβαίνει υπό συνθήκες ακτινοθεραπείας. Υπάρχουν πολλά μο- ντέλα και πειραματικές τεχνικές που προσομοιώνουν και προβλέπουν την από- κριση του DNA στην ιοντίζουσα ακτινοβολία. Η τεχνική που χρησιμοποιήθηκε στη συγκεκριμένη μελέτη ήταν βασισμένη στις προσομοιώσεις Monte Carlo που παρέχει το πρόγραμμα MCDS (Monte Carlo Damage Simulation). Με τη χρήση του MCDS κατέστη δυνατή η διεξαγωγή προσομοιώσεων παραμετροποιημένων, με κλινικά δεδομένα δόσεων, που λήφθηκαν από τη συνεργασία με την Ιατρική Σχολή Αθηνών του ΕΚΠΑ. Οι προσομοιώσεις αυτές είχαν σαν αποτέλεσμα την ε- ξαγωγή χρήσιμων πληροφοριών σε σχέση με την επαγωγή βλαβών στο DNA στις περιοχές του ορθού, της κύστης και του προστάτη, λόγω της ακτινοβόλησης για θεραπευτικούς σκοπούς, καρκίνου του προστάτη. Κατέστη δυνατή λοιπόν μέσω του MCDS η πρόβλεψη του είδους των βλαβών του DNA (δίκλωνες, ομαδοποιημένες κ.α.), ο αριθμός των βλαβών αυτών ανά δόση, η επιβεβαίωση της γραμμικής σχέσης μεταξύ δόσης και επαγωγής βλαβών, η χάραξη καμπύλης επιβίωσης για τα κύτταρα των προαναφερμένων οργάνων και τέλος η μερική χαρτογράφηση αυτών των βλαβών μέσω των DICOM files. Τέλος και πιο σημαντικό, με τη μελέτη αυτή κατέστη δυνατή η μετατροπή του DNA σε ένα εν δυνάμει βιοδοσί- μετρο, ενός βιοδείκτη δηλαδή για τα αποτελέσματα συγκεκριμένων δόσεων ακτινοβολίας. Όλα αυτά συνθέτουν λοιπόν τα κομμάτια ενός μεγάλου παζλ που όσο συμπληρώνεται τόσο αυξάνεται και η γνώση πάνω σε θέματα ακτινοβόλησης και ακτινοθεραπείας καρκινικών στόχων με αποτέλεσμα τη βελτιστοποίηση των πλάνων θεραπείας για ασθενείς με καρκίνο και τον καλύτερο έλεγχο του όγκου.	el
heal.abstract	With the term ‘’ionizing radiation’’ we define the kind of radiation that transfers energy capable of causing ionization to atoms, when interacting with matter. While travelling through matter, and mostly through biological tissues, ionizing radiation induces different kinds of damages to cellular DNA that demonstrate considerable complexity. The term ‘’complexity’’ is related as much with the in- duction of these damages, as with the difficulty of damage repair because, if these damages do not get repaired, they may have critical consequences regarding cell survival and result in high mutation risk and carcinogenesis. So, it is pretty easy to comprehend that there is a need of deeper understanding and research on how the cellular DNA reacts while being hit by ionizing radiation especially, when this ionizing radiation is used for radiotherapeutic causes. There are many models and experimental processes that simulate and predict the reaction of DNA to ionizing radiation. The technique that has been used in this particular study is based on the Monte Carlo simulations conducted by the MCDS program (Monte Carlo Dam- age Simulation). Use of the MCDS has made the conduction of simulations possi- ble, which have been parametrized with clinical data of doses that came in our possession due to our collaboration with the Medical School of Athens, which be- longs to the UoA. These simulations resulted to the collection of useful infor- mation in regard to the DNA damage induction, in the body areas of rectum, blad- der and prostate (PTV) due to radiotherapy of prostate cancer. By the use of MCDS, the prediction of the kind of the DNA lesions (Double Strand Damage, Clus- tered etc), the number of these lesions per dose, confirmation of the linear rela- tion between dose and number of lesions, design of the cell survival curves of the organs previews mentioned before and lastly, partially mapping the location of these lesions using the DICOM files were made possible. Last but not least, what has been made possible through this study was the consideration of DNA as a new biodosimeter, namely, a biomarker for specific radiation doses. All these com- bined are the pieces of a big ‘’knowledge puzzle’’, that the more it is completed, the more the knowledge we gain in subjects such as, radiation therapy of cancer targets; with the ultimate result being the optimization of radiotherapy plans for patients with cancer and gain of better control of the tumor being treated.	en
heal.advisorName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Καραΐσκος, Παντελής	el
heal.committeeMemberName	Μακροπούλου, Μυρσίνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	133 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true