Neutrones para las neuronas y ciclotrones para los radioisótopos

El glioblastoma es un agresivo tumor maligno que representa alrededor del 15 % de todos los tumores cerebrales. Incluso si el cáncer está en un principio controlado mediante un tratamiento, casi siempre vuelve. Las intervenciones quirúrgicas y la radioterapia pueden prolongar algunos meses la supervivencia, pero, por lo general, el cáncer cerebral causa la muerte dentro del primer o segundo a?o desde el diagnóstico, y menos del 5 % de las personas sobreviven más de cinco a?os. Igual que el glioblastoma, muchos cánceres de cráneo son difíciles de tratar debido a la sensibilidad del tejido cerebral normal a las intervenciones quirúrgicas y la radioterapia. Sin embargo, cabe esperar que esto cambie pronto, en parte gracias a nuevas terapias facilitadas por aceleradores que producen fuentes intensas de neutrones.

“Si uno piensa en llevar a cabo una reacción nuclear, probablemente no imagine que la cabeza humana sea el lugar más indicado para hacerlo, pero se equivoca”, se?ala Ian Swainson, Físico Nuclear del OIEA que está ayudando a formular orientaciones del OIEA relativas a aplicaciones de los aceleradores para producir neutrones, por ejemplo, en el ámbito de la medicina. El Sr. Swainson afirma que la aplicación de esta tecnología resulta muy prometedora por lo que respecta a una terapia contra el cáncer concreta: la terapia por captura neutrónica en boro (BCNT). “En determinados cánceres de cabeza, cuello y cerebro, lanzar neutrones a los átomos de boro puede salvar vidas”.

La BCNT se vale del poder destructivo que pueden desatar los neutrones y se basa en localizar lo máximo posible el da?o que se producirá en el tumor. Gracias a los isótopos de boro 10, es posible aprovechar la capacidad destructiva de los neutrones. “El boro 10 no es radiactivo, y es excelente capturando neutrones. Así, en una reacción nuclear muy localizada, el boro se divide en dos fragmentos con energía. De ese modo, al inyectar a un paciente fármacos especiales que suministren boro 10 a los puntos donde se encuentre el tumor, estamos apuntando directamente contra el cáncer”, explica el Sr. Swainson.

La disponibilidad de la BCNT, todavía en una fase en gran medida experimental, es limitada, pero la situación está cambiando. En 2020, se iniciaron tratamientos clínicos en dos instalaciones de BCNT situadas en Koriyama y Osaka (Japón). Ese mismo a?o, el OIEA y la Universidad de Okayama (Japón) acordaron cooperar más en relación con la BCNT organizando eventos, intercambiando conocimientos e información y desarrollando una base de datos de instalaciones de BCNT.

“La BCNT es una vanguardista terapia contra el cáncer —afirmó entonces Hirofumi Makino, Rector de la Universidad de Okayama—. Es la unión feliz de la física nuclear moderna y la biología celular farmacéutica más actualizada. Ahora bien, no hemos de olvidar el largo historial de dificultades en el desarrollo de esta complicada tecnología médica”.

En 2001, el OIEA preparó un informe técnico sobre la BCNT que se convirtió en una obra de referencia en la materia. En ese momento, las únicas fuentes de neutrones que se utilizaban eran los reactores de investigación. Desde entonces, se ha desarrollado una nueva generación de fuentes de neutrones basadas en aceleradores compactos, que se pueden instalar directamente en las clínicas. Esto hizo que el interés por la BCNT se reavivara notablemente.

También existen proyectos relacionados con la BCNT en la Argentina, China, Finlandia y la República de Corea. “Hace 20 a?os, tratar el cáncer con neutrones procedentes de aceleradores solo era una teoría. Hoy es una realidad, y estamos dejando constancia de este avance en un documento técnico titulado Advances in Boron Neutron Capture Therapy, que está por publicarse”, dice el Sr. Swainson.

Para determinar la viabilidad de la BCNT en un paciente se le ha de inyectar un compuesto de boro radiomarcado con flúor 18 (¹⁸F), producido con ciclotrones, y se le ha de someter después a imagenología sirviéndose de una técnica de medicina nuclear llamada tomografía por emisión de positrones-tomografía computarizada (PET–TC). El compuesto marcado con ¹⁸F se denomina 4-borono-2-¹⁸F-fluoro-fenilalanina, o FBPA.

“El FBPA cumple una función importante, ya que confirma a los médicos que el tumor ha absorbido el compuesto con boro y está listo para la BCNT. Sin este paso, la terapia podría no funcionar. A medida que aumente la disponibilidad de la BCNT, necesitaremos que los ciclotrones sigan el ritmo de la demanda de FBPA”, declara Amirreza Jalilian, químico del OIEA especializado en radioisótopos y radiofármacos. Un ciclotrón es un tipo de acelerador de partículas que, lanzando un haz de partículas a isótopos estables, produce radioisótopos utilizados en medicina nuclear. Esa interacción produce una reacción nuclear en la que se crean radioisótopos de período corto. Como estos decaen rápidamente, hay que producirlos cerca del lugar donde se llevará a cabo el tratamiento o directamente en él, y usarlos de inmediato.

El Sr. Jalilian observa que, si bien el número de reactores de investigación usados en la producción de radioisótopos es bastante estable, hay un auge mundial de ciclotrones nuevos, versátiles y cada vez más asequibles. Muchos de los radioisótopos de período corto usados en pacientes pueden ser producidos por ciclotrones en hospitales, y he ahí una importante ventaja de esta tecnología.

La fluorodesoxiglucosa radiofarmacéutica es solo un ejemplo. Se basa en ¹⁸F, que puede producirse con ciclotrones. Ese radiotrazador se utiliza en alrededor del 95 % de los procedimientos de PET-TC, y es por tanto crítico en la neuroimagenología y el diagnóstico del cáncer.

Otro peso pesado de los radiofármacos es el galio 68 (⁶⁸Ga), que es el componente clave de algunos radiofármacos teranósticos y un tipo de fármaco que utiliza radioisótopos tanto para el diagnóstico como para el tratamiento, liberando radiación en el proceso. Estos radiofármacos desempe?an un papel importante en el diagnóstico y el seguimiento de los cánceres, y son especialmente prometedores para el manejo del cáncer de próstata. Sin embargo, producir ⁶⁸Ga tiene sus dificultades.

“Hoy en día, el método más frecuente para producir ⁶⁸Ga es con un sistema sin acelerador llamado generador, pero los generadores son incapaces de producir lo suficiente para satisfacer la demanda. Los ciclotrones ofrecen un eficaz medio alternativo de producción directa y ya están ampliando en gran medida la disponibilidad de ⁶⁸Ga”, dice el Sr. Jalilian, y explica que, en la actualidad, diez centros de todo el mundo utilizan de forma habitual ciclotrones para producir ⁶⁸Ga. El OIEA coordina actualmente un proyecto de investigación destinado a apoyar el intercambio de conocimientos especializados a escala internacional sobre la producción de ⁶⁸Ga basada en ciclotrones, y en 2019 presentó una publicación sobre el tema titulada Gallium-68 Cyclotron Production.