Радіочутливість пухлин і нормальних тканин не є чимось постійним і змінюється в залежності від багатьох факторів. Завдяки успіхам радіобіології з'явилася можливість штучно впливати на радіочутливість пухлинних і нормальних клітин за допомогою застосування фізичних і хімічних факторів радіомодифікуючих агентів.
Під радіомодіфіцірующій агентами розуміють фізичні і хімічні чинники, здатні змінити (посилити або послабити) радіочутливість клітин, тканин і організму в цілому.
Для посилення променевого ушкодження пухлин застосовується опромінення на тлі гіпербаричної оксигенації (ГО) злоякісних клітин. Метод променевої терапії, заснований на використанні ГО, отримав назву оксігенорадіотерапія або оксібарорадіотерапія - променева терапія пухлин, коли хворий перед початком опромінення і під час нього знаходиться в спеціальній барокамері, де створюється підвищений тиск кисню (2-3 атмосфери). Внаслідок значного підвищення РО2 в сироватці крові (у 9-20 разів) збільшується різниця між РО2 в капілярах пухлини і її клітинах (кисневий градієнт), посилюється дифузія О2 до пухлинних клітин і відповідно підвищується їх радіочутливість.
У практиці променевої терапії знайшли застосування препарати певних класів - електрон-акцепторні сполуки (ЕАС) (метронідазол, мезонідазол і ін.), Здатні підвищити радіочутливість гіпоксичних клітин і не впливають на ступінь радіаційного пошкодження нормальних оксигенований клітин. ЕАС містять у своїй молекулі неспарених електронів. При надходженні в кровотік вони легко приймають на себе вільний електрон у опромінених молекул, але при цьому не метаболізуються оксигенированной клітинами і тому вільно дифундують в гіпоксично шари пухлини.
З метою посилення дії радіації на пухлинні клітини використовуються також малі «сенсебілізірующіе» дози радіації (0,1 Гр), що підводиться за 3-5 хв до опромінення основний дозою. Малі дози радіації перешкоджають формуванню неспецифічних реакцій пухлини шляхом стимулювання обмінних процесів безпосередньо перед або відразу після опромінення і послаблюють тим самим природні захисні механізми її. (Г. С. календ). Завдяки цьому посилюється шкідливу дію радіації.
Гіпертермія, застосовувана в поєднанні з променевою терапією, добре зарекомендувала себе в ситуаціях, досить складних для традиційної променевої терапії. Локальний нагрів пухлини до 43-44 0С за допомогою СВЧ і УВЧ випромінювань дозволяє підвищити радіочутливість пухлинних клітин.
Як хімічних і фізичних чинників, здатних модифікувати резистентність пухлин, використовуються хіміотерапевтичні препарати, ультразвукове випромінювання, мікрохвилі, лазерні випромінювання, магнітні та електричні поля.
Застосування цитостатиків (5-ФУ, цисплатин). Цитостатики (так звані радіосенсібілізатори) реалізують синхронизирующий ефект, затримуючи поділ пухлинних клітин в певних фазах циклу. В результаті більша кількість клітин пухлини знаходиться в найбільш радіочутливих фазах мітозу і премітоза, що значно підвищує ефективність променевої терапії.