Un grupo de cientรญficos argentinos trabaja en el desarrollo de un acelerador para tratar el cรกncer, con el objetivo de aplicar en los hospitales la terapia por captura neutrรณnica en boro. DEF dialogรณ con el director del proyecto, Andrรฉs Kreimer. Por Juan Ignacio Cรกnepa
La lucha contra el cรกncer es uno de los frentes mรกs importantes yย difรญciles para la medicina moderna. El avance de la ciencia permitiรณย que los tratamientos fueran mejorando, pero aun asรญ hay tumores que,ย por sus caracterรญsticas particulares, desatan enfermedades fulminantesย que terminan con el paciente en cuestiรณn de meses. Cuando los lรญmitesย del tumor son difusos o existen cรฉlulas tumorales dispersas queย infiltran el tejido sano, los tratamientos tradicionales deย radioterapia se vuelven inรบtiles.
Desde hace casi tres aรฑos, Argentina trabaja activamente enย desarrollar la tecnologรญa necesaria para poder brindar la Terapia porย Captura Neutrรณnica en Boro (BNCT, por sus siglas en inglรฉs), un tipoย de tratamiento que atacarรญa de forma efectiva aquellos tumores mรกsย difรญciles y letales. La idea no es nueva, pero se trata de algoย bastante complicado de lograr. El instrumento principal a desarrollarย es un acelerador de partรญculas que permitirรก obtener los neutronesย necesarios para el tratamiento de los pacientes. Hoy en dรญa existeย solo un aparato de estas caracterรญsticas en el mundo, emplazado enย Birmingham, Inglaterra, pero sin la potencia suficiente para realizarย un tratamiento efectivo.
El equipo de cientรญficos argentinos dedicados al tema trabaja en elย predio del Centro Atรณmico Constituyentes, ubicado en el lรญmite entreย la ciudad de Buenos Aires y el partido de San Martรญn, y depende de laย Comisiรณn Nacional de Energรญa Atรณmica. DEF pudo recorrer lasย instalaciones y conocer los detalles del proyecto de la mano de Andrรฉsย Kreiner, doctor en Fรญsica, encargado del proyecto y director delย Departamento de Tecnologรญa y Aplicaciones de Aceleradores.
Objetivo: daรฑo irreversible
La Terapia por Captura Neutrรณnica en Boro, un nombre que a prioriย parece inasible, apunta a lo mismo que las terapias radiantesย tradicionales: daรฑar la mayor cantidad de cรฉlulas cancerosas,ย perjudicando la menor proporciรณn de sanas posible. Pero, segรบn explicรณย Andrรฉs Kreiner, la BCNT tiene la ventaja de afectar en formaย definitiva la estructura misma del ADN de las cรฉlulas cancerosas, algoย muy importante cuando se trata de los tumores mรกs resistentes a lasย radiaciones, o de aquellos que estรกn muy infiltrados entre el tejidoย sano. Un ejemplo de estos son los que afectan al sistema nerviosoย central. La persona que contrae ese cรกncer tiene una sobrevida de seisย meses. Son los cรกnceres que comรบnmente se califica como fulminantes.
Kreiner, haciendo uso de su experiencia como docente, explicรณ cadaย parte del tratamiento para entender cรณmo se logra erradicar el cรกncerย con esta tรฉcnica. Primero se dopa o se carga un tumor con boro 10ย (B10). Este es uno de los dos isรณtopos -variaciones- estables delย elemento de la tabla periรณdica boro y una de las pocas sustancias queย se encuentran en la naturaleza con gran avidez por neutrones, โdichoย de una forma coloquialโ, aclarรณ el fรญsico.
Cuando el boro captura un neutrรณn se forma un boro 11 altamenteย excitado, que se parte en dos fragmentos: una partรญcula alfa y unย litio 7, ademรกs de liberarse rayos gamma. Estos dos fragmentos, queย tienen mucha energรญa (alrededor de un millรณn de electronvoltios), seย frenan en la traza de la longitud de una cรฉlula. Al frenarse, entreganย su energรญa (ionizan). โComo son altamente ionizantes, producen un daรฑoย a la estructura del ADN de esa cรฉlula muy difรญcil de repararโ, seรฑalรณย Kreiner. En esto consiste la segunda parte del tratamiento: irradiarย la zona tumoral con neutrones para que el boro 10 reaccione de laย manera descrita.
La clave de la BNCT estรก justamente en el daรฑo que hacen lasย partรญculas altamente ionizantes. La partรญcula alfa y el litio 7ย destruyen los dos brazos del ADN de la cรฉlula, algo muy difรญcil deย reparar para la naturaleza, mientras que en los rayos gamma utilizadosย en la radioterapia tradicional solo afecta a un brazo, por lo que laย cรฉlula puede repararse copiando la informaciรณn que quedรณ en el brazoย sano.
Para la primera etapa del tratamiento, hay que desarrollar una drogaย lo suficientemente selectiva que cargue con B10 a las cรฉlulasย cancerosas y muy poco a las sanas. โHoy en dรญa existe una droga que vaย tres veces y media mรกs a las cรฉlulas cancerosas que a las normales;ย eso ya es suficienteโ, seรฑalรณ Andrรฉs Kreiner. Es importante que laย farmacologรญa siga trabajando en drogas selectivas porque como el tumorย es un tejido heterogรฉneo, no todas las cรฉlulas llegan a cargarse.
En busca del neutrรณn
ยฟDe dรณnde se obtienen entonces los neutrones necesarios para provocarย la reacciรณn nuclear del B10? โTradicionalmente se generan en reactoresย nucleares, que son las รบnicas fuentes neutrรณnicas artificiales queย existen en nuestra civilizaciรณn hoy en dรญaโ, dijo el fรญsico, peroย aclarรณ que โlos reactores son aparatos sumamente complicados, queย tienen un inventario de radiactividad importante porque contienenย material fisil (uranio)โ. Un reactor nuclear no es algo que se puedaย instalar en un hospital. โEs demasiado caro y complicadoโ, agregรณย Kreiner. Cabe aclarar que no se trata de reactores nucleares deย potencia, sino de investigaciรณn o de fines mรฉdicos.
Hasta el presente, la terapia por captura neutrรณnica en boro seย desarrollรณ mรกs que nada llevando a pacientes a centros nucleares dondeย hay reactores. โEste operativo es relativamente limitado, porque unย reactor nuclear no es el lugar para llevar pacientes. Se puedeย instalar una sala, como sucede en el RA-6 en Barilocheโ, ejemplificรณ.
El gran problema entonces es cรณmo obtener los neutrones en un รกmbitoย hospitalario propicio para la atenciรณn de los enfermos. En este puntoย empieza el trabajo del equipo que lidera Andrรฉs Kreiner, quien aseguraย que โes posible generar flujos neutrรณnicos importantes conย aceleradores de partรญculasโ.
Un acelerador es una mรกquina que, usando campos electromagnรฉticos, esย capaz de entregarle energรญa a partรญculas. โEstamos hablando de iones,ย partรญculas con cargas elรฉctricas -detallรณ Kreiner-. Como estรกnย cargados, los campos elรฉctricos les pueden entregar energรญa yย acelerarlos, o sea, aumentarles la velocidad. De esta forma se puedeย inducir reacciones nucleares, algunas de ellas producen neutrones.
โLo que estamos tratando de hacer es desarrollar aceleradoresย productores de neutrones y el desafรญo importante es que para producirย flujos neutrรณnicos grandes, de la intensidad suficiente para llevar aย cabo este tratamiento, las corrientes de protones o partรญculas queย deben ser aceleradas son muy altasโ, contรณ el director del proyecto.
El tipo de acelerador que estรกn desarrollando utiliza corrientes diezย mil veces mรกs intensas de las que es capaz de acelerar el TANDAR -elย acelerador de investigaciรณn emplazado en el mismo predio del Centroย Atรณmico Constituyentes-. Este รบltimo es capaz de acelerar haces deย mรกximo un microamper, mientras que un acelerador para BCNT necesitaย algunas decenas de miliamperes.
โSon corrientes muy altas. Ahรญ estรก el desafรญo, al margen de que en laย Argentina la tecnologรญa de aceleradores que se ha desarrollado es muyย pocaโ, comentรณ Kreiner. โNosotros hemos hecho algunas cosas a lo largoย de los aรฑos pero no hemos desarrollado aceleradores realmenteย completos. En los รบltimos aรฑos, encaramos el desafรญo de desarrollar
tecnologรญa de aceleradores propia, tanto para BNCT como para otrasย aplicaciones porque los aceleradores de partรญculas tienen muchรญsimasย aplicacionesโ, relatรณ.
Cerca del paciente
El tipo de acelerador sobre el que estรก trabajando el grupo de Kreinerย tiene una caracterรญstica fundamental: se puede instalar dentro de unย hospital. Es verdad que ya existe una larga tradiciรณn de aceleradoresย en hospitales dedicados a cรกncer. Los LINAC (Linear Accelerator) sonย equipos que se usan para acelerar electrones que luego, al chocar
contra blancos, producen radiaciรณn gamma que se utiliza en elย tratamiento.
Los aceleradores de BCNT no son mรกquinas que se puedan ubicar en unaย sala comรบn, sino que requieren toda una disposiciรณn de componentes. La que estรก tratando de desarrollar el equipo delย Departamento de Tecnologรญa y Aplicaciones de Aceleradores tendrรก diezย metros de alto y serรก operada โen aireโ. El fรญsico lo explicรณ: โComoย es un acelerador que genera tensiones muy altas, para sostenerlasย hacen falta dimensiones grandes o encerrarlo dentro de un tanque aย alta presiรณn con un gas aislante, como es el caso del TANDAR. Peroย nosotros queremos evitar ese tanque porque, primero, es muy costoso:ย para hacer cualquier service hay que vaciar el tanque y abrirlo. Esย una operaciรณn que lleva un dรญa. Y segundo, el gas aislante es muyย pesado, desplaza el aire. Si llegara a haber algรบn accidente, como unaย fuga, es un riesgo adicional que uno no quiere tener en un hospitalโ.
La proyecciรณn es instalar este primer acelerador en el Instituto Rofo,ย con el que han estado trabajando el tema. Kreiner insistiรณ en laย importancia de contar con una facilidad de este tipo dentro de unย predio hospitalario: โTener un acelerador instalado en un hospital lasย veinticuatro horas del dรญa a disposiciรณn de los mรฉdicos, en unย ambiente especรญfico para pacientes, con todos los servicios de apoyo,ย todos los mรฉdicos, todo lo que hace falta, es el escenario correctoย para tener un paciente. No se puede replicar toda la complejidadย mรฉdica al pie de un reactorโ.
En el mismo sentido estรกn trabajando otros paรญses, como Japรณn yย Finlandia. El consenso internacional es que se necesita desarrollarย una mรกquina que sea especรญfica y se pueda instalar en un hospital.ย Hasta el momento nadie lo ha logrado.
Toda una vida
Andrรฉs Kreiner trabaja en la Comisiรณn Nacional de Energรญa Atรณmicaย desde 1974. Siempre hizo fรญsica experimental con aceleradores. Segรบnย confiรณ a DEF, desde mediados de la dรฉcada del 90 se empezรณ a interesarย en la aplicaciรณn de tรฉcnicas nucleares con aceleradores. โUna de lasย primeras aplicaciones que hicimos fue poner a punto una tรฉcnicaย analรญtica para poder medir la concentraciรณn de plomo en la atmรณsferaโ,ย recordรณ. โEn esa รฉpoca las naftas tenรญan plomo e hicimos un trabajo enย los subterrรกneos de Buenos Aires para medir la concentraciรณn deย contaminantesโ, agregรณ.ย Fue entonces, a mediados de los 90, cuando conociรณ por lectura oย congresos que existรญa la Terapia por Captura Neutrรณnica en Boro yย pensรณ en la posibilidad de desarrollar un acelerador en Argentina.
โEse proyecto lo presentรฉ en diferentes instancias. De hecho, habรญamosย ganado un concurso de proyectos estratรฉgicos en la SECYT de aquellaย รฉpoca justo antes de la crisis de 2001, con lo cual ganamos pero nuncaย se financiรณโ. Finalmente, empezรณ a empujar el tema en la CNEA y en losย รบltimos aรฑos obtuvo el decidido apoyo de las autoridades, Norma Boeroย y Alberto Lamaรฑa.
El grupo de trabajo es heterogรฉneo, con mucha gente joven: hayย estudiantes de doctorado, ingenieros reciรฉn recibidos y algunos son deย categorรญa senior. El equipo cuenta ademรกs con algunas colaboracionesย de la Facultad de Ingenierรญa de la UBA.
La premisa con la que trabaja el grupo es desarrollar todo lo que seย pueda en Argentina, es decir, fuentes de alta tensiรณn, generadores,ย los tubos de aceleraciรณn, y demรกs instrumentos especรญficos. Todo elย material es de alta precisiรณn y tecnologรญa. Por ejemplo, los tubos deย aceleraciรณn deben confinar el haz a su eje y este circular por allรญย sin tocar nada, en el alto vacรญo, porque lleva mucha potencia. Siย llegara a tocar algo material, lo fundirรญa. Se lo guรญa para queย impacte en el blanco, donde se produce la reacciรณn nuclear.
โEl blanco tambiรฉn es un desafรญo -comentรณ Kreiner-, porque este haz,ย cuando tiene la energรญa y la intensidad necesarias, porta 75ย kilovatios. Eso, sobre una superficie de unos diez centรญmetros deย diรกmetro, es una densidad de potencia muy alta que hay que disiparย para preservar la identidad fรญsica del blanco. Entonces, hay unaย cantidad de problemas tecnolรณgicos a resolverโ, resumiรณ.ย Hasta ahora, en las pruebas se ha llegado a generar una corriente deย algunas decenas de miliamperes.
Solo el comienzo
Si el desarrollo llegara a ser exitoso, podrรญa comercializarse. โCreoย que si hay continuidad en el apoyo y en la financiaciรณn, vamos aย llegarโ, confiรณ Kreiner y comentรณ que en los รบltimos aรฑos se haย aproximado gente de Brasil, Finlandia e Italia, atraรญda por elย proyecto. โLos finlandeses estรกn muy interesados, porque hasta elย momento lo hacen en un reactor, pero querrรญan tener un aceleradorโ,ย asegurรณ el fรญsico.
Por otra parte, el desarrollo de toda la tecnologรญa que requiere unย acelerador favorece la proliferaciรณn de otros proyectos futuros,ย porque la tecnologรญa de aceleradores tiene mรบltiples aplicaciones, aunย en mรกquinas de baja energรญa y alta corriente como la que se estรกย trabajando. Andrรฉs Kreiner relatรณ que hace poco visitรณ lasย instalaciones un arqueรณlogo argentino que trabaja en Francia, quienย contรณ que en el museo del Louvre hay un pequeรฑo acelerador que seย utiliza para caracterizar piezas arqueolรณgicas y de arte, con la mismaย tรฉcnica que se utilizรณ aquรญ para medir el plomo en el subte. Hay unย proyecto, que apoyarรญa el Ministerio de Ciencia y Tecnologรญa, paraย instalar un laboratorio importante de caracterizaciรณn arqueolรณgica enย Argentina. โAsรญ como eso van a surgir otras aplicacionesโ, seรฑalรณย confiado Kreiner.