Hedef
Radyoterapi hücre çekirdeğindeki DNA’yi hedefler. Çekirdekteki DNA yeterince zarar gördüğünde, hücre­ler çoğalma yeteneklerini yitirir. Kanserli bir dokuda doğal olarak ölen hücrelerin yerine yenileri kon­mazsa, kanserin büyümesi durur ve kitle küçülüp sonuçta tamamen yok olabilir.

Normal hücreler de radyoterapi­den belli ölçüde etkilenir. Neyse ki, genellikle normal hücrelerin radyas­yon hasarını tamir edebilme beceri­leri kanserli hücrelere göre daha yüksektir. Tedavi kanser hücrelerine en yüksek radyasyon dozunu vere­cek ve yakındaki normal hücreleri olabildiğince koruyacak şekilde uy­gulanır. Bunun için tümör üzerinde odaklanan çapraz ışınlar kullanılabi­lir ya da normal dokunun bir kısmı kalkanla koruma altına alınabilir (bk. aşağıdaki bölüm).

Kanserler tedaviye nasıl yanıt verir ?
Kanserlerin radyoterapiye duyarlı­lıkları büyük değişkenlik gösterir; bazılarının radyoterapiyle tamamen yok edilme olasılığı diğerlerinden daha yüksektir. Tedaviye yanıt ver­me hızları da çok değişkendir. Bazı kanserler yavaş yavaş küçülür ve sonunda radyoterapi kürlerinin ta­mamlanmasından çok sonra (belki de haftalar sonra) kaybolur. Bazı kanserler, özellikle de tedavi önce­sinde hücrelerin hızla bölündüğü kanserler, çok daha çabuk yanıt ve­rir.

Genel olarak küçük kanserlerin radyoterapi ile tamamen yok edil­me olasılıkları, büyük kanserlere gö­re daha yüksektir. Bunun nedeni kısmen kanserden etkilenen doku­nun net hacmi, kısmen de büyük tü­mörleri besleyen damarların yeter­siz kalarak orta bölümlerine ulaşan kan ve dolayısıyla da oksijen mikta­rında azalma olmasıdır. Radyasyo­nun yol açtığı DNA hasarı sürecinde oksijen büyük önem taşır. Oksijen dokulara alyuvarlar tarafından taşı­nır. Bu nedenle tümöre yeterince kan gitmezse ya da kandaki alyuvar konsantrasyonu düşükse (anemi) radyoterapinin etkisi azalabilir. Do­layısıyla, kan nakli (transfüzyonu) yaparak anemiden kaçınılması ya da kemik iliğini uyaran epoetin adında­ki ilacın verilmesi, belli koşullarda radyoterapiden daha başarılı sonuç alınmasını sağlar.
Radyoterapinin tümörde tam yı­kıma yol açamamasının bir nedeni de, günlük tedaviler arasında tümör hücrelerinin hızlı biçimde çoğalma­yı sürdürmesidir. Belli durumlarda bu sorunu gidermek için bazen kul­lanılan bir yöntem, çok kısa ve yo­ğun bir tedavi küründe, günde iki veya üç kez radyoterapi uygula­maktır. Buna “hiperfraksiyone” ve “hızlandırılmış” tedavi adı verilmek­tedir.

Radyoterapinin kanseri yok et­mesinin tek yolu, ışınların tümörün tamamını kapsayacak şekilde uygu­lanmasıdır. Radyoterapi, sıklıkla ameliyatla başa çıkılabilecek olduk­ça büyük doku parçalarının tedavi­sinde kullanılabilse de, görece belir­li bir bölgeye yönelik tedavi biçimi­dir. Bir diğer önemli etmen de “gray” denilen birimlerle ölçülen radyoterapi “dozu”dur. Bazı kanser­ler görece düşük dozlara iyi yanıt verirken, kimilerinin yok edilebil­mesi çok yüksek dozlar gerektirir.

Kanseri tamamen yok etmek amacıyla tek başına radyoterapi ve­rildiğinde (radikal radyoterapi) ge­nellikle yüksek dozlar kullanılır.
Radyoterapi, ameliyattan sonra tümörün yinelemesini önlemek amacıyla yardımcı (adjuvan) tedavi olarak uygulandığında ise, biraz da­ha düşük dozlara başvurulur. Palya-tif tedavilerde ise dozlar genellikle çok düşüktür. Bu durumda amaç kanseri tamamen ortadan kaldırmak değil, tümörde belirtileri iyileştir­meye yetecek kadar küçülme sağla­maktır