Los rayos de partículas que combaten el cáncer han sido sorprendidos con las manos en la masa.
Los rayos de partículas pueden enviar una ráfaga de energía destructiva directamente a los tumores, siempre que el rayo esté en el lugar correcto. Ahora, utilizando un haz radiactivo, los científicos han identificado la ubicación del haz mientras tratan tumores en ratones. Este es el primer éxito. tratamiento de tumores con un haz radiactivoinforman los científicos en un artículo enviado el 23 de septiembre a arXiv.org.
Esta técnica podría eventualmente permitir a los científicos tratar a pacientes humanos con precisión milimétrica, lo cual es particularmente importante cuando un tumor se encuentra junto a un órgano sensible como la médula espinal o el tronco del encéfalo.
Diferentes tipos de radiación pueden tratar el cáncer. Los rayos X, una luz de alta energía que puede destruir el ADN de las células tumorales, son los más comunes. Pero los rayos X depositan su energía a lo largo de la trayectoria del haz, lo que provoca posibles daños colaterales en otras partes del cuerpo. Es posible atacar tumores con mayor precisión con partículas como protones o iones (átomos cargados eléctricamente) que descargan la mayor parte de su energía en un solo lugar.
Actualmente el tratamiento con iones se realiza en más de una docena de centros en todo el mundo. Estos tratamientos utilizan iones estables y no radiactivos, normalmente carbono-12, una variedad de carbono con seis protones y seis neutrones en su núcleo. A las partículas del haz se les eliminan los electrones, lo que les da una carga positiva.
El objetivo del tumor se basa en cálculos de la profundidad de penetración de un haz, junto con imágenes previas del paciente, por ejemplo, una tomografía computarizada (SN: 12/10/21). Pero los cuerpos no son rígidos y los órganos pueden pasar de la obtención de imágenes al tratamiento. Lo ideal sería que la posición del haz se confirmara en tiempo real. Esto es exactamente lo que permite la nueva técnica.
«Si se utiliza un ion radiactivo, se puede matar el tumor y ver el haz al mismo tiempo», afirma el físico Marco Durante del Centro GSI Helmholtz de Investigación de Iones Pesados en Darmstadt, Alemania.
Durante y sus colegas utilizaron iones de carbono 11, que contienen un neutrón menos en su núcleo atómico que los iones de carbono 12, lo que los hace radiactivos. Cuando el carbono 11 se desintegra, libera un positrón, una antimateria cargada positivamente con un electrón. Los científicos pueden detectar este positrón aniquilándose con un electrón en el cuerpo, mediante tomografía por emisión de positrones o PET (SN: 13/02/14). Esto identifica dónde el rayo arroja sus partículas.
En el estudio, los científicos utilizaron iones de carbono 11 para tratar ratones con tumores cerca de la columna. Los científicos pudieron comprobar la posición del haz durante el tratamiento y confirmar que era precisa. De hecho, el tratamiento redujo los tumores.
Los científicos habían intentado anteriormente utilizar PET para medir la ubicación de un haz de iones estables. Los iones estables no emiten positrones, pero algunos núcleos atómicos estables se rompen al atravesar la materia. Estos fragmentos pueden producir iones radiactivos que liberan positrones cuando se desintegran. Pero la técnica es difícil porque el número de estas partículas es pequeño.
Los haces de iones radiactivos emiten muchos más positrones. “Esto permite [you] para obtener una imagen muy nítida y hermosa de dónde se detiene la partícula», dice Mitra Safavi-Naeini, física de radiación de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear en Sydney, que no participó en la investigación.
La técnica también podría ayudar a los científicos a comprender cómo se mueven los materiales radiactivos por el cuerpo después del tratamiento iónico, afirma Safavi-Naeini. Las partículas radiactivas se eliminan del objetivo del haz mediante la sangre que circula por el cuerpo. Esto distribuye la señal de posición a lo largo del tiempo. El alcance de este lavado podría ayudar a los científicos a comprender si el tratamiento está destruyendo los vasos sanguíneos, cortando el suministro de energía del tumor. Esto podría ayudar a los científicos a comprender cuál es la mejor manera de utilizar haces de partículas para garantizar que el cáncer desaparezca.
