La física de partículas amplía las fronteras de los tratamientos contra el cáncer

Los investigadores del laboratorio científico europeo CERN, que suelen emplear la física de partículas para cuestionar nuestro conocimiento del universo, usan también estas capacidades para romper las fronteras de los tratamientos contra el cáncer.

Los físicos empleados en el complejo en el laboratorio científico europeo CERN en Ginebra trabajan con aceleradores gigantes de partículas buscando maneras de mejorar el alcance de la radioterapia oncológica y llegar a tumores difíciles de atacar que terminan siendo letales.

En un laboratorio del CERN llamado Clear, su coordinador Roberto Corsini aguarda junto a un acelerador de partículas linear, que consiste en una barra metálica de 40 metros envuelta con papel de aluminio en un extremo, y a un un enorme conjunto de instrumentos de medición y coloridos cables en el otro.

La investigación que dirige tiene como objetivo crear haces de electrones de muy alta energía –las partículas con carga negativa del núcleo de un átomo– que podrían ayudar a combatir más eficazmente las células cancerosas.

Lo que buscan es una «tecnología para acelerar los electrones hasta alcanzar las energías necesarias para tratar los tumores profundos, lo que supone más de 100 millones de electronvoltios» (MeV), explica Corsini. La idea es utilizar estos electrones de muy alta energía (VHEE) en combinación con un nuevo y prometedor método de tratamiento llamado Flash.

Reducir el «daño colateral»

El método consiste en administrar la dosis de radiación en unos pocos cientos de milisegundos, en lugar de minutos como se hace actualmente. Tiene el mismo efecto destructivo sobre el tumor, pero causa mucho menos daño al tejido sano circundante, según se ha demostrado.

Con la terapia tradicional de radiación, «sí produces algún daño colateral», señala Benjamin Fisch, un responsable del grupo de transferencia de conocimientos del CERN, que se encarga de apoyar el posible uso de tecnologías del laboratorio en distintos ámbitos. El efecto del breve pero intenso tratamiento Flash es «reducir la toxicidad para el tejido sano sin dejar de atacar adecuadamente las células cancerosas», explica.

El tratamiento Flash se usó por primera vez en pacientes en 2018, basándose en los aceleradores lineales médicos actualmente disponibles, llamados linacs, que proporcionan haces de electrones de baja energía de alrededor de 6-10 MeV. Sin embargo, con una energía tan baja, los haces no pueden penetrar en profundidad, por lo que el tratamiento solo se ha utilizado hasta ahora en tumores superficiales, como los del cáncer de piel.

Pero los científicos del CERN colaboran actualmente con el Hospital Universitario de Lausana para construir una máquina que pueda acelerar los electrones hasta 100 o 200 MeV, lo que permitirá utilizar el tratamiento Flash para tumores mucho más difíciles de alcanzar.

Punto de inflexión

Los tumores cancerígenos profundos que no pueden ser extirpados con la cirugía, quimioterapia o radioterapia tradicional suelen considerarse hoy una sentencia de muerte.

El objetivo de estos avances son los cánceres «que no curamos actualmente», explica a la agencia AFP Jean Bourhis, jefe del departamento de radiología del Hospital Universitario de Lausana. «Podría ser un punto de inflexión para estos cánceres en particular, que pueden sumar un tercio de los casos totales de cáncer», añade.

Existen esperanzas de que la terapia Flash llegue a tumores instalados en el cerebro o cerca de otros órganos vitales. Uno de los desafíos es conseguir que el potente acelerador sea lo suficientemente compacto como para caber en un hospital.

En el CERN, hay un gran pasillo preparado para albergar el acelerador Clear, que necesita 20 metros para empujar los electrones hasta el nivel de energía requerido, y otros 20 metros para acondicionar, medir y entregar el haz de electrones.

Según Corsini, el coordinador de Clear, el laboratorio europeo tiene los conocimientos para «acelerar partículas en un espacio mucho más compacto». El prototipo que se está diseñando con la Universidad es una máquina de 10 metros de largo. Esta solución «compacta», dijo Corsini, «reduce el coste, el consumo de energía y la variabilidad, y se puede colocar fácilmente en un hospital sin tener que construir un edificio entero».

«Si todo va bien», la construcción del modelo empezará en febrero y los ensayos clínicos con pacientes podrían comenzar en 2025, indica Bourhis, del departamento de radiología del Hospital Universitario.