Estudio de la distribución de dosis absorbida en un microambiente tumoral hipóxico con nanopartículas de Au@MnO2 por medio del código PENELOPE - Qquenta Cutipa, Jose Luis (2025)
La radioterapia es una modalidad fundamental en el tratamiento contra el cáncer; sin embargo, la mayoría de tumores sólidos presentan hipoxia, cuyo factor modula la respuesta en el tratamiento en radioterapia, generando una radioresistencia. Este trabajo de tesis explora una estrategia para superar la hipoxia mediante el uso de nanopartículas de Au@MnO₂, las cuales actúan como un agente radiosensibilizador debido al núcleo de oro y, combate la hipoxia debido a la capa de dióxido de manganeso. El propósito de este estudio fue estudiar la distribución de dosis absorbida en un microambiente tumoral hipóxico con y sin la inclusión de nanopartículas de Au@MnO₂. La metodología se basó en simulaciones Monte Carlo empleando el código PENELOPE. Se evaluó el efecto del oxígeno en la dosis física, comparando las distribuciones de dosis en tumores hipóxicos y normóxicos, evidenciando una reducción de la dosis en el tumor hipóxico. Se analizaron las distribuciones de dosis en tumores hipóxicos con la incorporación de nanopartículas de Au@MnO₂, utilizando fuentes de radiación de Co-60, rayos X de 6 MV y 10 MV. Los resultados más relevantes incluyen una significativa mejora de la dosis absorbida en el tumor hipóxico con la presencia de las nanopartículas, en comparación con el tumor hipóxico sin nanopartículas. Las simulaciones realizadas con el código PENELOPE demuestran que la presencia de nanopartículas de Au@MnO₂ induce una mejora significativa en la dosis absorbida en tumores hipóxicos. Los resultados del factor de mejora de dosis para diferentes haces de radiación revelan que, en el rango de megavoltaje, para grandes energías del haz resulta en hasta un 10% incremento de dosis, lo que implica en una mejora de dosis significativa debido a las nanopartículas. Este trabajo resalta la viabilidad de las nanopartículas de Au@MnO₂ como una estrategia para mejorar la respuesta en el tratamiento en radioterapia para tumores hipóxicos.