Остеогенные и гемопоэтические стволовые клетки могут подвергаться облучению при радиотерапии раковых заболеваний с использованием радиофармпрепаратов в случае адсорбции радионуклидов в кости. Оценка доз на нормальные радиочувствительные клетки критически важна для определения соотношения польза/ущерб при радионуклидной терапии. В связи с этим создание дозиметрической модели кости и костного мозга с учетом микрораспределения радионуклидов и клеток-мишеней представляет актуальную задачу современной радиационной онкологии.
Морфофизиологические особенности минерализации кости и размеры соответствующих структур в настоящее время хорошо изучены. Поверхность трабекул покрыта слоем неминерализованного костного матрикса толщиной 1-5 мкм, который обладает способностью к быстрой адсорбции радионуклидов. К данному слою непосредственно прилегает слой остеобластов толщиной 1 мкм, представляющих основную мишень для радиационного воздействия в костной ткани.
Данные о распределении стволовых клеток в объеме костного мозга остаются ограниченными. Установлено, что большая часть гемопоэтических стволовых клеток располагается в пределах 200 мкм от поверхности трабекул. Размер клеток составляет 6-7 мкм, что необходимо учитывать при микродозиметрических расчетах.
На основе существующих знаний о структуре кости и распределении остеогенных и гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге планируется построение многослойной модели, включающей слой-источник и слои-мишени. Данная модель будет описывать остеогенные клетки и гемопоэтические стволовые клетки на различном удалении от костной поверхности, что позволит более точно оценивать дозовые нагрузки при радионуклидной терапии онкологических заболеваний.