Desarrollo y análisis de la curva de calibración dosis-efecto automatizada para rayos X de baja dosis a partir del ensayo de micronúcleos con bloqueo de la citocinesis

Abstract

Resumen. En biodosimetría, el desarrollo de curvas de calibración dosis–efecto en ensayos con biomarcadores, es fundamental para la correcta estimación de las dosis sobre sujetos expuesto a radiaciones ionizantes, en metodologías como la de estimación mediante el ensayo de micronúcleos con bloqueo de citocinesis (CBMN), el análisis automatizado ha permitido mejorar los tiempos, confiabilidad y precisión en conteo he interpretación de grandes volúmenes de datos, mejorando la exactitud de dichas dosis, por lo tanto, este trabajo estableció la primer implantación de un análisis automatizado en el conteo de micronúcleos (MN) en el país, brindando un referente regional en biodosimetría citogenética. Se irradiaron muestras de sangre de seis donantes sanos en siete niveles de dosis (0–4 Gy) y dos muestras ciegas (1.5 y 3 Gy), utilizando un acelerador lineal UNIQUE a 6 MV. El ensayo CBMN se realizó siguiendo los protocolos del OIEA; las láminas teñidas con DAPI se analizaron utilizando un microscopio automatizado AxioImager Z2 integrado con el sistema Metafer4 de MetaSystems y el clasificador MNScoreX. Para el ajuste del modelo se empleó una regresión binomial negativa (NB1). El análisis automatizado mostró un aumento dependiente de la dosis en la frecuencia de MN. El modelo ajustado presentó una relación lineal–cuadrática: Y = 0.0545 + 0.0448·D + 0.0145·D², con todos los coeficientes estadísticamente significativos (p < 0.001). Las estimaciones de dosis para las muestras ciegas (1.5 y 3 Gy) coincidieron con las dosis reales dentro de los intervalos de confianza del 95%, con puntajes Z < |3|. La curva permitió una estimación precisa de las dosis en las muestras incógnitas, cumpliendo con los criterios de validación. Estos resultados destacan el uso de microscopía automatizada con modelos estadísticos robustos para lograr evaluaciones de dosis confiables, ya sea en ensayos dosimétricos o situaciones de emergencia radiológica.

In biodosimetry, the development of dose-effect calibration curves in biomarker assays is essential for the correct estimation of doses in subjects exposed to ionising radiation, in methodologies such as estimation using the cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN). Automated analysis has improved the speed, reliability, and accuracy of counting and interpreting large volumes of data, thereby improving the accuracy of these doses. This work established the first implementation of automated analysis in micronucleus (MN) counting in the country, providing a regional benchmark in cytogenetic biodosimetry. Blood samples from six healthy donors were irradiated at seven dose levels (0–4 Gy) and two blind samples (1.5 and 3 Gy) using a UNIQUE linear accelerator at 6 MV. The CBMN assay was performed following IAEA protocols; DAPI-stained slides were analysed using an AxioImager Z2 automated microscope integrated with the MetaSystems Metafer4 system and the MNScoreX classifier. Negative binomial regression (NB1) was used for model fitting. Automated analysis showed a dose-dependent increase in MN frequency. The adjusted model presented a linear-quadratic relationship: Y = 0.0545 + 0.0448·D + 0.0145·D², with all coefficients statistically significant (p < 0.001). The dose estimates for the blind samples (1.5 and 3 Gy) matched the actual doses within the 95% confidence intervals, with Z scores < |3|. The curve allowed for accurate estimation of doses in the unknown samples, meeting the validation criteria. These results highlight the use of automated microscopy with robust statistical models to achieve reliable dose assessments, whether in dosimetric trials or radiological emergency situations.