Rayos de partículas que destruyen el cáncer han sido atrapados en el acto.
Los rayos de partículas pueden proporcionar una ráfaga de energía destructiva directamente a los tumores, suponiendo que el rayo esté en el lugar correcto. Ahora, utilizando un haz radiactivo, los científicos identificaron la ubicación del haz mientras trataban tumores en ratones. Es el primer éxito. tratamiento de tumores con un haz radiactivoinforman los científicos en un artículo presentado el 23 de septiembre en arXiv.org.
La técnica podría eventualmente permitir a los científicos tratar a pacientes humanos con precisión milimétrica, algo particularmente importante cuando un tumor se encuentra junto a un órgano sensible como la médula espinal o el tronco del encéfalo.
Varios tipos de radiación pueden tratar el cáncer. El más común son los rayos X, una luz de alta energía que puede destruir el ADN de las células tumorales. 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 de manera más precisa 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. Esos 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 quitan los electrones, lo que les da una carga positiva.
El objetivo del tumor se basa en cálculos de la profundidad a la que penetrará un rayo, junto con estudios previos. imagen del pacientepor ejemplo, una tomografía computarizada (SN: 10/12/21). Pero los cuerpos no son rígidos y los órganos pueden cambiar entre imágenes y tratamiento. Lo ideal sería que la posición del haz se confirmara en tiempo real. Eso es justo lo que permite la nueva técnica.
“Si se utiliza un ion radiactivo, se puede matar el tumor y ver el haz simultáneamente”, dice el físico Marco Durante del Centro GSI Helmholtz para la Investigación de Iones Pesados en Darmstadt, Alemania.
Durante y sus colegas utilizaron iones de carbono 11, que tienen un neutrón menos en sus núcleos atómicos que los iones de carbono 12, lo que los hace radiactivos. Cuando el carbono 11 se desintegra, libera un positrón, una antimateria cargada positivamente que acompaña a un electrón. Los científicos pueden detectar que el positrón se aniquila con un electrón en el cuerpo, a través de tomografía por emisión de positroneso mascota (SN: 13/02/14). Eso 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 exacto. Efectivamente, el tratamiento redujo los tumores.
Los científicos ya habían intentado utilizar PET para medir la ubicación de un haz de iones estables. Los iones estables no emiten positrones, pero algunos de los núcleos atómicos estables se rompen al atravesar el material. Esos fragmentos pueden producir iones radiactivos que liberan positrones en sus desintegraciones. Pero la técnica es difícil porque el número de tales partículas es pequeño.
Con los haces de iones radiactivos se emiten muchos más positrones. “Eso permite [you] para obtener una imagen muy nítida y hermosa de dónde se detiene la partícula”, dice la física de radiación Mitra Safavi-Naeini de la Organización de Ciencia y Tecnología Nuclear de Australia en Sydney, que no participó en la investigación.
La técnica también podría ayudar a los científicos a comprender cómo se mueve el material radiactivo a través del cuerpo después de un tratamiento con iones, afirma Safavi-Naeini. Las partículas radiactivas son eliminadas del centro del haz mediante la sangre que fluye por el cuerpo. Esto propaga la señal de positrones a lo largo del tiempo. La cantidad de este lavado podría ayudar a los científicos a comprender si el tratamiento destruye los vasos sanguíneos, cortando así 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 la desaparición del cáncer.