Ciclotrón: herramienta nuclear contra el cáncer
Si bien muchas personas asocian términos como “aplicaciones nucleares” con ámbitos de la ciencia ficción y “radiactividad” con peligro y muerte, para los profesionales relacionados con estas tecnologías son conceptos que tienen una connotación altamente positiva y un campo de múltiples beneficios para la salud del ser humano.
La medicina nuclear es la rama que emplea isótopos radiactivos, radiaciones nucleares, variaciones electromagnéticas de los componentes del átomo y otras técnicas biofísicas, tanto en prevención como en diagnóstico y terapia de enfermedades. Su mayor fortaleza es la detección de alteraciones celulares, mucho antes de que la patología muestre sus síntomas.
Los inicios de la medicina nuclear están fechados en 1896, cuando el físico francés Antoine Henri Becquerel comprobó que ciertos materiales emitían una radiación desconocida, fenómeno que dos años más tarde su discípula Marie Curie denominaría como “radioactividad”.
A partir de entonces, comenzaron a proliferar las investigaciones relacionadas con las aplicaciones médicas del uranio en patologías dermatológicas y tumorales. En 1926, Hermann Blumgart fue el primero en usar los marcadores radioactivos en seres humanos, cuando se inyectó Bismuto 214 logrando automonitorearse la velocidad de su flujo sanguíneo. Posteriormente, Irene Curie y Frederic Joliot-Curie apuntaron su fuente de partículas alfa contra un blanco de aluminio y descubrieron que, incluso después de interrumpir el bombardeo, la placa metálica seguía emitiendo radiación, con lo que determinaron que era posible generar radiactividad artificial partiendo de elementos estables.
A partir de ello, en 1931 Ernest Lawrence diseñó el primer ciclotrón operativo, un equipo capaz de impulsar partículas aceleradas que al chocar con diferentes blancos generaban isótopos radioactivos, lo que posibilitó producir importantes cantidades de radionucleidos artificiales. Cinco años más tarde, su hermano, el médico John Lawrence, realizó el primer uso terapéutico de radionucleidos artificiales al emplear Fósforo-32 para atacar una leucemia. Así, en 1938 se agregó el hallazgo del Cobalto 60, el Yodo 131 y el Tecnecio 99, isótopos que son utilizados en muchas de las técnicas de la medicina nuclear actual.
Con estos antecedentes, la medicina nuclear inicia su desarrollo como especialidad a finales de los años 40, momento en el que oficialmente se decide utilizar la energía nuclear con fines médicos. Desde entonces se han producido múltiples avances que permiten aplicar la tecnología al diagnóstico precoz en patología ósea, cardiología, oncología, endocrinología, neurología, nefrología, urología, neumología, hematología, aparato digestivo, enfermedades infecciosas, sistema vascular periférico y pediatría, entre otras áreas.
La medicina nuclear en Chile ha tenido grandes avances desde que los años ‘70 se realizaron las primeras radiografías, permitiendo mejorar el diagnóstico de diferentes enfermedades. Actualmente el país cuenta con la capacidad para evaluar y tratar patologías a través de métodos que antes sólo eran posibles de encontrar fuera de nuestras fronteras.
Uno de los hechos más notables y que constituye un gran paso para el desarrollo de la medicina nuclear en Chile, es la llegada al país de un Ciclotrón, acelerador de partículas adquirido por la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN), que permite producir radioisótopos para un variado número de tratamientos médicos, especialmente los dirigidos al combate del cáncer.
Por ejemplo, gracias a esta tecnología es posible realizar la Tomografía por Emisión de Positrones (PET, por su sigla en inglés), uno de los exámenes más complejos y que ayuda a determinar análisis de flujo sanguíneo, metabolismo de proteínas y glucosa, transporte de aminoácidos y estado de neurorreceptores.
Con un nivel atómico de precisión y resolución, este examen se basa en la emisión de fotones que resultan de la aniquilación positrón - electrón. Una molécula orgánica, glucosa por ejemplo, es marcada con un radioisótopo inestable y luego es administrada al paciente en forma de solución. Debido a que la glucosa participa en los procesos metabólicos, la molécula marcada es rápidamente distribuida por todo el organismo, luego de lo cual el paciente es “fotografiado” por la cámara PET, que detecta los fotones emitidos en los puntos donde se está desarrollando una mayor actividad metabólica, con lo que se puede identificar la presencia de células tumorales.
Entre las principales aplicaciones en oncología del PET, se encuentra la etapificación y detección de ocurrencia de cáncer colorectal, melanoma, diferenciación de benigno o maligno en nódulo pulmonar solitario, tumores de cabeza y cuello, evaluación de respuesta a terapias, identificación de metástasis y diagnóstico de cáncer óseo. La alta especificidad de este examen mejora la selección de terapias y evita cirugías innecesarias, por lo que a la larga optimiza la relación costo beneficio, tanto para los pacientes como para los centros de atención.
Pese a su elevado costo, el examen PET muestra ventajas con respecto a otras técnicas de diagnóstico, como la Tomografía Computarizada y la Resonancia Magnética Nuclear, debido a su mayor sensibilidad. Además, los usos del Ciclotrón no se reducen a la producción de radioisótopos. Por medio de esta poderosa herramienta, es posible preparar terapias con fuentes selladas y radiofármacos, además de facilitar la investigación del uso de distintos elementos para el tratamiento del cáncer.
Por Soledad Cabrera
