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Desenvolvimento de um sistema computacional para a simulação da interação da radiação ionizante com o material genético humano

Resumo

A interação das radiações ionizantes com os seres vivos produz dano no DNA. Este dano está relacionado com o surgimento do câncer, assim como com seu tratamento mediante a Radioterapia. O ramo da ciência que estuda os efeitos biológicos provocados pelas radiações ionizantes é chamado Radiobiologia. Há dois métodos principais usados nestes estudos, o experimental e o computacional. O primeiro destes está baseado em estudos in vitro com células expostas à radiação e o segundo, no desenvolvimento de modelos biofísicos em conjunto com códigos para simular o transporte de radiação pelo método Monte Carlo. O método experimental tem limitações para reproduzir variadas condições de irradiação, configurações do DNA, entre outros parâmetros. As simulações biofísicas permitem fazer estudos variando muitos parâmetros e discriminar por fatores que são praticamente impossíveis de discriminar em estudos in vitro. Ambos os métodos são complementares. O projeto europeu GEANT4-DNA está trabalhando no desenvolvimento de um pacote para simular o transporte de íons e elétrons até energias muito baixas (elétrons até 0.025 eV) para ser usado na área da Nanodosimetria em Radiobiologia. Nós estamos inseridos nesse projeto como colaboradores. O nosso papel é desenvolver modelos biofísicos para validar o sistema GEANT4-DNA.Temos como objetivo desenvolver um modelo geométrico o material genético humano, tendo em conta os seis níveis de organização deste e das três principais configurações do DNA (A, B e Z). Um modelo biofísico atualizado será criado para simular o processo da geração do dano no DNA depois do impacto de uma partícula ionizante (dano direto) o de uma espécie química produzida pela radiólise de água (dano indireto). Ao final, espera-se ter uma ferramenta computacional para predizer a efetividade biológica de feixes de fótons, elétrons e íons leves, usados na Radioterapia ou no Radiodiagnóstico. (AU)

Publicações científicas (27)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
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