Miembros del grupo de Estudios del Transporte y Efectos de la Radiación (GETERUS) de la Universidad de Sevilla están llevando a cabo un estudio, en colaboración con la Universidad de Granada, el Hospital Universitario San Cecilio (Granada), el Hospital Universitario Virgen Macarena (Sevilla) y el Centro Nacional de Aceleradores (Sevilla), para evaluar los daños producidos en células tumorales cuando son irradiadas con un haz de protones.

Estos trabajos están orientados a mejorar el conocimiento de los efectos de un tipo de radioterapia más avanzado en el que se utilizan haces de protones (protonterapia). Este tipo de tratamiento tiene menos efectos secundarios  y es más eficaz  para determinados tipos de tumores que el convencional con electrones y fotones que actualmente se aplica en nuestro país.

Los protones depositan su energía de manera más localizada que los fotones, lo cual permite irradiar el volumen canceroso con una precisión mayor y minimizar la dosis absorbida por el tejido sano circundante. Esto hace que, entre otras patologías, esta terapia esté especialmente indicada en determinados tumores pediátricos, disminuyendo la probabilidad de posteriores alteraciones en el crecimiento y trastornos cognitivos.   Sin embargo esta nueva modalidad requiere tanto una tecnología como una planificación y control de calidad más avanzados.

Esta técnica ya se utiliza en numerosos países de Europa y del resto del mundo, pero en la actualidad no hay ningún centro especializado en España. Pese a la complejidad que supone esta forma de tratamiento,  los expertos afirman que  se está   preparado para ofrecer esta terapia a los pacientes en nuestro país.

“Hemos puesto en marcha una nueva línea de investigación en el Centro Nacional de Aceleradores (CNA) de Sevilla en la que irradiamos con protones cultivos celulares, que se  preparan y posteriormente analizan  por  el grupo  de Granada con el que colaboramos”, explica la directora de este estudio y catedrática del Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la US, María Isabel Gallardo.

“En España y en Andalucía estamos preparados para disponer de un centro especializado de protonterapia. Nuestro grupo colabora estrechamente con el Dr. Dieter Schardt quien, con sus colegas del centro GSI (Darmstadt, Alemania) en colaboración con la Clinica Universitaria de Heidelberg, puso en marcha un centro de tratamiento de tumores con haces de núcleos de carbono (un paso más allá de la protonterapia); fue el primero de estas características en Europa y el tercero  del mundo, tras Chiba (Japón) y Berkeley (California). Mientras que el número de  centros de protonterapia en el mundo va en claro aumento, los destinados a terapia con núcleos pesados son muy pocos, debido a las dificultades científico tecnológicas y la gran inversión requerida. Tanto radiofísicos como investigadores de la Universidad de Sevilla están realizando estancias  en centros de protonterapia  del extranjero para formarse con especialistas en dicho campo. En la coyuntura actual, sería deseable que la Sanidad Pública apostara por este nuevo tipo de terapia para que ésta pueda estar al alcance de todo aquel paciente para el que esté indicada”, comenta la profesora Gallardo.

El grupo GETERUS realiza también otro tipo de estudios en colaboración con la Universidad de Pensilvania (Philadelphia, EEUU) para mejorar, igualmente, de manera significativa la estimación de la eficiencia radiobiológica de protones en células de determinados tejidos.

Verificación de tratamientos de radioterapia

De manera paralela a esta investigación, el grupo de expertos liderado por Mª Isabel Gallardo trabaja en un nuevo proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía para la Optimización de un Sistema para Verificación de Tratamientos de Radioterapia (Dosivrad). El objetivo del mismo es poner a punto un novedoso dispositivo para medir el nivel de radiación real que se libera en el paciente y facilitar un mapa de la dosis recibida en el plano axial de la zona tumoral y sus alrededores.

“Es muy importante saber qué cantidad de radiación está llegando al tumor para verificar si el tratamiento que se ha planificado con anterioridad se está llevando a cabo de la forma correcta”, explica esta investigadora. Para ello, el detector se coloca en el interior de un maniquí cilíndrico de polietileno y se toman medidas desde ángulos de rotación diferentes. Posteriormente se aplica un nuevo algoritmo matemático que reconstruye el mapa de dosis buscado.

Asimismo, los investigadores de la Universidad de Sevilla están diseñando un sistema que facilite el uso de estos detectores en el entorno hospitalario para que el médico y el radiofísico obtengan la información de manera clara y sencilla de manejar.

Los profesores del grupo GETERUS han patentado este novedoso sistema de verificación de tratamientos complejos de  radioterapia con fotones en colaboración con la compañía Inabensa S.A, del Grupo Abengoa, e investigadores del Hospital Universitario Virgen Macarena y del Centro Nacional de Aceleradores.

Este sistema fue premiado, en la categoria ‘Novel Technologies in Radiation Therapy, en la  International Conference on Translational Reseach and Physics for Health in Europe (ICTR-PHE 2012) celebrada en 2012 en Ginebra (Suiza) y organizada con la colaboración, entre otras entidades, de la Organización Europea para la Investigación Nuclear, comúnmente conocida por las siglas  CERN. A esta conferencia asistieron más de 600 investigadores de las comunidades física y médica.