La radioterapia se basa en el uso de radiación ionizante para destruir células tumorales. En la actualidad, se están desarrollando nuevas formas de tratamiento que emplean dosis precisas de radiación para dañar el ADN de las células cancerosas e impedir que sigan multiplicándose. Tras la irradiación, el tumor reduce su tamaño y, en más del 40 % de los casos, desaparece por completo.

Los orígenes de la radioterapia se remontan a la década de 1890, tras los trabajos de Röntgen y del matrimonio Curie. Actualmente, la radioterapia es un tratamiento consolidado, seguro y eficaz.

Cada año, millones de pacientes se someten a radioterapia para curar o controlar los síntomas de cánceres como los de cabeza y cuello, cerebro, mama, cervicouterino, próstata y piel. Esta técnica constituye uno de los tratamientos oncológicos más frecuentes, ya que puede emplearse en casi todos los tipos de cáncer y combinarse con otros tratamientos como la quimioterapia o la cirugía. Para ello, emplea diversos tipos de radiación, como los rayos X, los rayos gamma, los electrones de alta energía o los protones e incluso núcleos pesados.

Se estima que un 50  % de los pacientes necesitará radioterapia durante el curso de la enfermedad.

Sin embargo, tal y como sucede con otros tratamientos contra el cáncer, puede tener efectos secundarios. A lo largo de las últimas décadas, se han realizado muchos avances para mitigarlos y se ha trabajado en mejorar la precisión de los equipos. La tecnología actual «permite aplicar las dosis de manera muy exacta. Asimismo, se han incorporado imágenes que permiten delimitar el tumor y se aplican técnicas dosimétricas para distribuir la radiación, tal como se hace en la radioterapia de intensidad modulada. Los últimos avances han incrementado la eficacia de los tratamientos y han mejorado tanto la supervivencia como la calidad de vida de los pacientes», explica Rubio. El primero de ellos es el uso de la imagen —TAC o resonancia magnética— a tiempo real para identificar mejor el contorno del tumor y recalcular la dosis de radiación según los cambios en el cuerpo del paciente (terapia adaptativa con fotones). «El segundo es que hemos mejorado la dosimetría. Podemos, gracias a la imagen, volver a calcular la dosis si es necesario modificarla».

A pesar de que los equipos actuales de radioterapia ofrecen la posibilidad de llevar a cabo un tratamiento muy dirigido, la radioterapia y la física médica se enfrentan al reto de destruir el tumor sin dañar los órganos sanos circundantes, lo que ha impulsado una intensa investigación en nuevas técnicas más precisas, personalizadas y menos invasivas, como la radioterapia FLASH o la protonterapia.

Las posibilidades de la terapia

FLASH En 2014, Marie-Catherine Vozenin, radiobióloga del Hospital Universitario de Ginebra, publicó, junto con otros colaboradores, un artículo en la revista Science Translational Medicine donde describía un nuevo enfoque en el tratamiento de radioterapia tradicional al que llamaron FLASH. Consistía en administrar radiación a dosis ultraelevadas y con exposiciones de menos de un segundo (una tasa >40 Gy/s, cuatrocientas veces más rápida que la radioterapia actual) que apenas afectaban a los tejidos sanos, pero destruían los tumores.

En una entrevista concedida por Marie-Catherine Vozenin a la revista Mètode, consideraba que la técnica Flash podría ser «útil para cualquier tipo de tumor, no solo para los sólidos. Tumores como el glioblastoma, que requieren dosis muy altas de radiación, podrían beneficiarse enormemente de esta tecnología, mejorando el control del tumor y reduciendo las complicaciones. Hemos investigado el impacto de FLASH en estudios preclínicos en muchos órganos, incluyendo el intestino y el sistema hematológico, y es todo positivo: todos los modelos que hemos estado usando hasta ahora son receptivos».

Hasta ahora, los protones han sido las partículas elegidas para los ensayos de la terapia FLASH, tanto porque pueden penetrar hasta 30  cm en el cuerpo —lo que les permite llegar a órganos internos relativamente profundos— como porque los equipos de radioterapia de protones existentes pueden adaptarse con relativa facilidad para administrar las dosis. 

Uno de los desafíos principales es la administración precisa de dosis en muy poco tiempo. Aunque se han logrado avances significativos, cada sesión de radioterapia convencional dura de dos a cinco minutos y, para mejorar su tolerancia, la dosis total suele fraccionarse en hasta treinta sesiones durante un máximo de ocho semanas. Sin embargo, la terapia FLASH administra toda la dosis de radiación a tasas ultraaltas en una o unas pocas fracciones, con tiempos de exposición del orden de milisegundos.

De este modo, la tecnología FLASH podría reemplazar las técnicas actuales, ya que permite más eficiencia y menos toxicidad. A pesar de que aún se requiere más investigación y estudios en seres humanos para establecer su eficacia en diferentes tipos de cáncer y en tratamientos tanto curativos como paliativos, los ensayos clínicos iniciales sugieren que podría ser el gran avance en radioterapia.

Terapia con protones

Mientras la radioterapia «clásica» se basa en un haz de alta energía de rayos X (fotones), la protonterapia utiliza un haz de partículas aceleradas (protones) de alta energía que permite dirigir de forma más precisa el depósito de la radiación en el tumor.

La utilización de los protones se debe a sus características físicas ya que, por su masa, sufren menos alteraciones en su trayectoria hacia la lesión y pueden depositar la mayor parte de su energía dentro del tumor. Gracias a su propiedad de frenado súbito, no irradian más allá de ese punto de frenada (pico de Bragg), a diferencia de los fotones. Esto es muy relevante en el caso de los niños, ya que «en los tumores pediátricos es muy importante proteger los órganos sanos, ya que Las sesiones de protonterapia tienen una duración estimada de unos 25 minutos, la mayor parte de los cuales se destinan a la colocación, posicionamiento y verificación guiada por imagen de la zona de tratamiento en el paciente. El tiempo de irradiación es, en la mayor parte de los casos, inferior al minuto. Además, los nuevos equipos de protonterapia han incorporado también la posibilidad de captar y procesar la imagen.

Para calcular mejor la dosis de radiación, la Unidad de Innovación Nuclear del Departamento de Fisión Nuclear del Ciemat ha diseñado dos nuevos dosímetros de neutrones. Ambos dispositivos incorporan una tecnología basada en detectores CLYC, un cristal inorgánico centelleante capaz de discriminar neutrones de rayos gamma. Los nuevos aparatos permiten detectar neutrones desde meV hasta cientos de MeV, como los producidos habitualmente en instalaciones de protonterapia, y tienen una respuesta más ráida que los dosímetros comerciales basados en detectores de He-3.

Además, tanto el Ciemat como la Clínica Universidad de Navarra han llevado a cabo estudios para conocer los efectos biológicos de la protonterapia y, de este modo, proporcionar un tratamiento eficaz a todos los  pacientes. Entender estos efectos posibilita combinar el tratamiento con inmunoterapia (donde se estimula el sistema inmune para que destruya el tumor). En este sentido, la investigación apunta a que la radiación no solo destruye directamente las células tumorales, sino que también puede hacer que el tumor sea más visible para el sistema inmune al liberar antígenos y modificar su microambiente. Esto abre la posibilidad de potenciar la eficacia de la inmunoterapia —como los inhibidores de puntos de control inmunitario— cuando se administra junto con radioterapia o protonterapia. La clave está en comprender en qué tumores y en qué momento la combinación resulta más beneficiosa, lo que convierte a la búsqueda de biomarcadores en una prioridad para avanzar hacia tratamientos personalizados y más efectivos.

En España, dos entidades privadas disponen de equipos de protonterapia, Quirón Salud y la Clínica Universitaria de Navarra en Madrid. Debido a su coste, este tratamiento no es accesible para todos los centros. Sin embargo, es posible implantar nuevas unidades en el sistema público, diez de las cuales han sido donadas por la Fundación Amancio Ortega, para administrar esta técnica de irradiación.

Compromiso con la calidad

Cuando se habla de pacientes, las competencias fundamentales corresponden al Ministerio de Sanidad, «pero independientemente de los equipos o las técnicas que se emplean, es necesario delimitar los campos de utilización y planificar, de modo que se aplique la dosis máxima con el menor daño. Este trabajo es multidisciplinar. Se debe llevar a cabo, tanto en su ejecución como en su estudio, por sociedades profesionales, como son los físicos médicos y los oncólogos radioterápicos, y por los técnicos especialistas que operan los equipos», afirma María Luisa Ramírez, jefa de Área de Instalaciones Médicas del CSN.

En estos momentos se utilizan aceleradores lineales médicos muy avanzados que utilizan fotones, una onda-partícula con larga penetración y de alta energía que puede llegar a las zonas tumorales del paciente. «También se utilizan protones, que tienen un recorrido menor. Nosotros tenemos competencia para que todo este grupo interdisciplinar que trabaja lo haga de forma segura y que las instalaciones donde se dan esas dosis de radiación muy elevadas sean también seguras para cualquier persona que no sea el paciente. En el CSN autorizamos el diseño de la instalación, las dependencias y los materiales. También autorizamos el suministro de equipos que sean seguros y qué empresas lo suministran, así como la asistencia técnica», añade Ramírez. «Las dos instalaciones de protonterapia que hemos autorizado fueron para entidades de iniciativa privada: Quirón y la Clínica Universidad de Navarra. Estas dos unidades iban a ser singulares hasta que llegó la donación de la Fundación Amancio Ortega y otro equipo al Hospital Universitario Marqués de Valdecilla en Cantabria, que utilizó fondos europeos para su compra. También teníamos una previsión de terapia FLASH, pero está a la espera».

La utilización de elementos radiactivos no se limita al tratamiento del cáncer, sino que es muy amplia. En el tratamiento de ciertos cánceres también se utilizan los llamados Gamma Knife, sistemas de radiocirugía estereotáctica que utilizan un conjunto de fuentes de cobalto-60 para emitir rayos gamma altamente focalizados y tratar lesiones intracraneales como tumores, malformaciones vasculares y trastornos neurológicos. Estos haces convergen con extrema precisión en la zona objetivo, destruyendo las células enfermas con una mínima afectación del tejido sano circundante, lo que permite un procedimiento poco invasivo y una recuperación rápida. Estas fuentes de radiación también están sometidas a controles de calidad.

Seguir investigando es básico en este campo. «Desde la Sociedad Española de Oncología Radioterápica (SEOR) se trabaja para crear nuevas plataformas interdisciplinares y promover la investigación de esta especialidad», alega Rubio. Esta especialista también resalta que es esencial la colaboración con otras sociedades científicas para enfrentarse a los retos del futuro, como la integración de la protonterapia en el Sistema Nacional de Salud o la mejora de la radioterapia estereotáctica corporal, y aprovechar el potencial de la inteligencia artificial. «El futuro será una combinación de tecnologías, así que es necesaria una gran preparación».