Científicos proponen una nueva forma de concentrar la radioterapia para minimizar el daño en células sanas

Publicado 30/07/2019 12:22:06CET
Fundación Jiménez Díaz- radioterapia
Fundación Jiménez Díaz- radioterapiaFUNDACIÓN JIMÉNEZ DÍAZ - Archivo

MADRID, 30 Jul. (EUROPA PRESS) -

Científicos de la Universidad de Strathclyde (Reino Unido) han propuesto una nueva forma de concentrar la dosis de radioterapia en los tumores, con el objetivo de minimizar el daño a las células sanas. El estudio, publicado en la revista 'Scientific Reports', apunta que concentrar los haces de partículas de alta energía en un pequeño punto en lo profundo del cuerpo podría permitir a los médicos dirigirse con precisión a los tumores.

La radioterapia de haz externo implica el tratamiento de pacientes con rayos X de alta energía o haces de partículas. Las células tumorales son destruidas por la radiación, que generalmente se administra en múltiples fracciones, que se aplican diariamente durante varias semanas. El objetivo principal es destruir las células tumorales mediante haces de radiación y, al mismo tiempo, minimizar el daño a las células sanas.

"Uno de los retos de la radioterapia es depositar una dosis alta de radiación de manera que la dosis se ajuste completamente al tumor, para asegurar que todas las células cancerosas mueran, a la vez que se previene el daño a las sanas. Nuestro estudio muestra que podemos simplemente enfocar la radiación en un tumor para irradiarlo mientras reducimos la dosis en el tejido sano circundante. De manera similar a una lupa que enfoca los rayos del sol en un punto pequeño, proponemos enfocar un haz de partículas en un punto pequeño usando una lente magnética para extirpar el tumor", explica el líder del trabajo, Dino Jaroszynski.

Las formas comunes de radiación que se usan actualmente en radioterapia incluyen los rayos X producidos por haces de electrones de aceleradores lineales, oque generan un tipo de radiación conocida como rayos X bremsstrahlung, que luego se dirigen al tumor. Estos haces de electrones de energía relativamente baja también se pueden utilizar directamente para irradiar tumores, pero no penetran profundamente en el cuerpo y, por lo tanto, no se utilizan con frecuencia.

Una de las desventajas de usar los rayos X en la radioterapia es que son absorbidos por el cuerpo y sus efectos disminuyen, lo que resulta en una alta dosis de entrada. Las dosis proximales y distales (antes y después del tumor) también pueden ser tan altas como, o más altas que, la dosis de radiación en el tumor. Para irradiar el tumor con la radiación suficiente para matar todas las células tumorales, el haz de rayos X se rota a menudo apuntando al tumor desde diferentes direcciones, mientras el paciente permanece inmóvil.

Una modalidad eficaz de radioterapia utiliza partículas más pesadas como protones e iones, que tienen la ventaja de que las dosis de radiación se pueden limitar a una pequeña región llamada pico de Bragg. Existen instalaciones de radioterapia de protones, pero son muy caras y tecnológicamente complejas.

Los investigadores recuerdan que los electrones, al igual que los protones, tienen propiedades específicas para las partículas. "Sin embargo, la menor masa de electrones debe ser compensada aumentando su energía y, por lo tanto, su inercia para lograr un efecto similar al de las partículas de alta masa", argumentan. Por ello, se pusieron a investigar a fondo las ventajas potenciales de los electrones de muy alta energía (VHEE, por sus siglas en inglés) en la radioterapia.

"En nuestros estudios, demostramos que un haz de VHEE, cuando se enfoca, puede ser fácilmente controlado para dirigirse con precisión a tumores similares a las modalidades de exploración de haz. El efecto neto es un perfil de dosis muy mejorado que se ajusta estrechamente a los volúmenes objetivo y que potencialmente proporciona un mejor control del tumor. Es un primer paso para realizar el potencial real de los VHEE", insisten.

Ahora, los responsables del trabajo están estableciendo una nueva línea de rayos en el Centro Escocés para la Aplicación de Aceleradores basados en Plasma en Strathclyde, para utilizar aceleradores de electrones de alta energía producidos por láser e investigar las ideas publicadas en su estudio. "Estos aceleradores ultra compactos tienen solo milímetros de largo y pueden enfocarse fácilmente; la mayor parte del espacio es ocupado por la fuente de alimentación, que es el láser. Este nuevo proyecto tiene el potencial de transformar eventualmente la radioterapia reduciendo su coste y mejorando su efectividad", concluyen.

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