El liderazgo español en investigación para terapia ultrarrápida de radiación contra el cáncer

El liderazgo español en investigación para terapia ultrarrápida de radiación contra el cáncer

VALÈNCIA, 20 Oct. - Investigadores españoles están llevando a cabo un proyecto multidisciplinar para desarrollar una nueva terapia contra el cáncer utilizando radiación ultrarrápida de protones. El objetivo es lograr dosis altas de radiación en fracciones de tiempo muy cortas, lo que podría resultar en un modelo terapéutico más eficaz y controlado de radioterapia para tratar la enfermedad.

El Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (i3M), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), lidera el proyecto. Por otro lado, el Centro de Láseres Pulsados de Salamanca (CLPU) acoge el primer experimento en España que utiliza protones acelerados por láser para generar altas dosis de radiación ultrarrápida en menos de un segundo y estudiar su impacto en células vivas. El objetivo principal es comprender los mecanismos relacionados con las diferentes tasas de dosis.

La radioterapia convencional utiliza un haz continuo de partículas. Sin embargo, investigaciones recientes han demostrado que al aplicar la dosis clínica de radiación (alrededor de 40 gray) en tiempos cortos de menos de un segundo, se pueden reducir considerablemente los efectos negativos en el tejido sano. Esto indica que los efectos de la radioterapia no solo dependen de la dosis administrada, sino también de la tasa de aplicación de esa dosis.

Los aceleradores láser son herramientas adecuadas para lograr dosis ultrarrápidas de alta intensidad, ya que pueden concentrar protones en pulsos muy cortos y con dosis instantáneas muy altas. El CLPU cuenta con VEGA, el único sistema láser en España capaz de generar un pico de potencia de un petavatio con una tasa de repetición de un hercio, lo que permite irradiar cada muestra en cuestión de minutos.

Este experimento forma parte de un programa experimental que se inició en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2) de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), bajo la dirección del investigador del IGFAE José Benlliure. En el programa se utilizaron pulsos ultra-cortos de rayos X para irradiar los primeros cultivos celulares.

El objetivo de este nuevo experimento, liderado por Michael Seimetz, investigador del CSIC en el i3M, es comprender los mecanismos que se producen en el cuerpo en relación con las diferentes tasas de dosis de radiación. Para ello, se utilizan cultivos celulares comerciales de adenocarcinoma humano, un tipo de cáncer de pulmón, como modelo.

El equipo del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (IDIS), dirigido por Ana Vega, se encargó de preparar las muestras y llevar a cabo los estudios en el experimento que se realizó en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2) en la capital gallega. Además, contaron con el apoyo de un grupo del Instituto de Biología Funcional y Genómica de Salamanca (IBFG, CSIC-USAL) para el desarrollo del experimento en el CLPU.

El IGFAE ha desarrollado un blanco, que es el medio de interacción del láser para generar los protones, que permite realizar hasta 800 disparos en unas pocas horas. Además, se ha construido un selector energético por parte del i3M para reducir la anchura del espectro de los protones y guiarlos a través de una ventana delgada para la irradiación de las muestras biológicas bajo condiciones atmosféricas.

Según Michael Seimetz, el siguiente paso es aumentar la dosis instantánea focalizando el haz de protones detrás del blanco, lo que aumentaría el flujo de protones acelerados. El investigador ha expresado su satisfacción por poder utilizar las instalaciones del CLPU nuevamente en el futuro.

El CLPU es una infraestructura científico-técnica cofinanciada por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Junta de Castilla y León, y la Universidad de Salamanca con apoyo de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER).

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