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Iones y protones en la medida justa

La hadronterapia combate tumores en forma más selectiva y eficaz que la radioterapia convencional

desde Heidelberg

Haces de protones o de iones de carbono acelerados hasta 225 mil metros por segundo, tres cuartas partes de la velocidad de la luz, penetran 30 centímetros en el interior del cuerpo humano sin causar prácticamente ningún daño al tejido biológico atravesado. Casi toda la energía de ese flujo de partículas subatómicas cargadas eléctricamente se canaliza hacia el momento y lugar exacto en que los protones o los iones dejan de desplazarse. Ese punto de detención puede controlarse con precisión milimétrica y establecerse sobre un tumor que, de ese modo, recibirá una dosis mayor de energía concentrada que la que actualmente se obtiene con la radioterapia convencional. En la hadronterapia, el nombre asignado a este relativamente novedoso abordaje terapéutico contra el cáncer, existen grandes posibilidades de que las células cancerosas, casi exclusivamente, mueran como consecuencia de la radiación ionizante.

“Ese efecto de concentración de la energía de las partículas en el punto de detención se denomina pico de Bragg”, dice Thomas Haberer, director técnico y científico del centro de terapia de haces de iones que funciona en el hospital de la Universidad de Heidelberg, el más avanzado de Europa en el empleo de protones e iones de carbono para el tratamiento e investigación contra el cáncer. La hadronterapia, que es cara y está disponible en tan sólo unos 40 centros médicos u hospitales en Asia, Europa, Estados Unidos y Sudáfrica (en Brasil no hay ninguno), ya se utilizó en aproximadamente 112 personas durante los últimos 20 años. Alrededor de un 90% de los pacientes recibieron la irradiación de protones, más poderosa que la que se practica mediante la radioterapia tradicional, pero entre dos y tres veces menos energética que la de iones de carbono, considerada como la más prometedora para los casos más complicados.

Sala de hadronterapia en Heidelberg

Hospital Universitario de HeidelbergSala de hadronterapia en HeidelbergHospital Universitario de Heidelberg

La radioterapia clásica se vale de fotones, partículas de luz, para tratar de vencer al cáncer. Los rayos X son el tipo de luz mayormente empleado contra los tumores. Son extremadamente útiles en el combate contra la enfermedad, pero presentan un problema: antes de alcanzar la región donde se encuentra el tumor, pierden parte de su energía durante el trayecto y dañan al ADN de las células sanas que entran en contacto. Gracias a la existencia del pico de Bragg, una particularidad física y radiobiológica de las partículas subatómicas eléctricamente cargadas, la hadronterapia puede resultar sumamente letal para los tumores y, simultáneamente, casi inocua para los tejidos sanos. “Los iones de carbono son más pesados y ostentan menor dispersión lateral que los protones”, dice el italiano Marco Durante, director del Departamento de Biofísica del GSI Centro Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados, en Darmstadt, quien desarrolló la tecnología que se utiliza en Heidelberg. “Eso permite su mayor concentración en torno de los tumores. Su alta carga aumenta las propiedades biológicas y los transforma en una descarga poderosa contra los tumores resistentes a la radiación”.

El instituto de Heidelberg, que se inauguró en 2009, ha tratado hasta ahora a 2.200 pacientes, la mitad con protones y la mitad con iones de carbono. “Siempre que nos ajustemos a los protocolos estándar, que recomiendan un límite para la dosis diaria de radiación ionizante, los pacientes sometidos a la protonterapia no necesitan atravesar un ensayo clínico. Pero prácticamente todos los individuos tratados con iones de carbono participan de estudios clínicos”, informa Haberer. Solamente hay seis sitios en el mundo que utilizan iones de carbono, más pesados y más energéticos que los protones, para los tratamientos contra el cáncer. Tres de esos centros se encuentran en Japón (en las ciudades de Chiba, Gunma e Hyogo), que hace 20 años que emplea la hadronterapia; hay uno en Lanzhou, China; otro en Pavia, Italia, además del instituto con sede en Alemania.

Estructura de 670 toneladas que dirige los haces de partículas: precisión milimétrica para el tratamiento de tumores

Hospital Universitario de HeidelbergEstructura de 670 toneladas que dirige los haces de partículas: precisión milimétrica para el tratamiento de tumoresHospital Universitario de Heidelberg

Buena parte de los pacientes que se sometieron a la hadronterapia tenía tumores ubicados en partes del cuerpo de difícil acceso, tales como el cerebro o los pulmones, muy cerca de órganos que no pueden ser irradiados, o simplemente resistentes a los tratamientos  convencionales. Algunas formas de cáncer pediátrico también son blancos preferenciales de la terapia de partículas, generalmente basada en protones, menos energética que la de iones de carbono. Existen estudios que revelan una mejor evolución del cuadro clínico y mayor tiempo de supervivencia en los pacientes que se sometieron a la terapia de partículas en relación con la radioterapia convencional. Pero algunos médicos consideran que todavía es necesario investigar más en ese sentido. “El tema aún es algo controvertido y algunos resultados deben validarse mediante estudios comparativos”, dice João Victor Salvajoli, experto en radiología del Instituto del Cáncer del Estado de São Paulo (Icesp) y del Hospital del Corazón (HCor).  “Pero la terapia de partículas podría ser más eficaz en ciertos casos puntuales, tales como algunos cánceres infantiles, cordomas [tumores en la base del cráneo] y melanoma de coroides. En Brasil debería haber al menos un centro de protonterapia para casos específicos, e investigación y capacitación.

Una terapia cara
Para aprovechar las posibilidades de esa forma de radioterapia, los centros médicos necesitan un ciclotrón o un sincrotrón, los aceleradores circulares de partículas que le confieren a los protones o a los iones una velocidad adecuada para su utilización clínica, y de instalaciones especiales para albergar el conjunto de dispositivos ‒y aislar la radiación‒ involucrados en la hadronterapia. El centro de Heidelberg, que costó 120 millones de euros, está constituido por un edificio de tres plantas con 5 mil metros cuadrados. Una gigantesca estructura de acero, que pesa 670 toneladas y tiene 25 metros de largo y 13 de diámetro, se conecta con el sincrotrón. La misma ocupa los tres pisos y se utiliza para dirigir los haces de partículas con precisión milimétrica hacia tres salas de terapia.

En Estados Unidos, donde gran parte de la tecnología y de los estudios con hadronterapia comenzaron hace décadas, no existe actualmente ningún centro de tratamiento con iones de carbono, si bien disponen de 14 institutos que emplean la protonterapia. “Eso está mayormente relacionado con la forma en que se financia el sistema de salud en ese país, que es diferente a la de Europa y la de Asia”, dice el físico Stephen Peggs, del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en el estado de Nueva York, quien participó en febrero de este año en un congreso para debatir el futuro de la hadronterapia en Estados Unidos. “El sistema no cubre actualmente los costos de las terapias con iones de carbono, sino tan sólo las de protones”. La hadronterapia es cara. En Heidelberg, el tratamiento de un paciente se cobra alrededor de 75 mil reales.

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