Proton and light ion RBE for the induction of direct DNA double strand breaks
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: To present and characterize a Monte Carlo (MC) tool for the simulation of the relative biological effectiveness for the induction of direct DNA double strand breaks (RBEDSB (direct)) for protons and light ions. METHODS: The MC tool uses a pregenerated event-by-event tracks library of protons and light ions that are overlaid on a cell nucleus model. The cell nucleus model is a cylindrical arrangement of nucleosome structures consisting of 198 DNA base pairs. An algorithm relying on k-dimensional trees and cylindrical symmetries is used to search coincidences of energy deposition sites with volumes corresponding to the sugar-phosphate backbone of the DNA molecule. Strand breaks (SBs) are scored when energy higher than a threshold is reached in these volumes. Based on the number of affected strands, they are categorized into either single strand break (SSB) or double strand break (DSB) lesions. The number of SBs composing each lesion (i.e., its size) is also recorded. RBEDSB (direct) is obtained by taking the ratio of DSB yields of a given radiation field to a (60)Co field. The MC tool was used to obtain SSB yields, DSB yields, and RBEDSB (direct) as a function of linear energy transfer (LET) for protons ((1)H(+)), (4)He(2+), (7)Li(3+), and (12)C(6+) ions. RESULTS: For protons, the SSB yields decreased and the DSB yields increased with LET. At ≈24.5 keV μm(-1), protons generated 15% more DSBs than (12)C(6+) ions. The RBEDSB (direct) varied between 1.24 and 1.77 for proton fields between 8.5 and 30.2 keV μm(-1), and it was higher for iso-LET ions with lowest atomic number. The SSB and DSB lesion sizes showed significant differences for all radiation fields. Generally, the yields of SSB lesions of sizes ≥2 and the yields of DSB lesions of sizes ≥3 increased with LET and increased for iso-LET ions of lower atomic number. On the other hand, the ratios of SSB to DSB lesions of sizes 2-4 did not show variability with LET nor projectile atomic number, suggesting that these metrics are independent of the radiation quality. Finally, a variance of up to 8% in the DSB yields was observed as a function of the particle incidence angle on the cell nucleus. This simulation effect is due to the preferential alignment of ion tracks with the DNA nucleosomes at specific angles. CONCLUSIONS: The MC tool can predict SSB and DSB yields for light ions of various LET and estimate RBEDSB (direct). In addition, it can calculate the frequencies of different DNA lesion sizes, which is of interest in the context of biologically relevant absolute dosimetry of particle beams.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».