Un dels factors crítics per a aprofitar al màxim els beneficis de l'anomenada teràpia hadrònica contra el càncer és saber amb exactitud on es diposita l'energia de les partícules pesades que utilitza. Actualment, es desenvolupen diferents tècniques per a comprovar-ho mentre es tracta al pacient.

El grup d'investigació IRIS es troba treballant en un tipus de cambra amb detectors similars als quals s'utilitzen per detectar les partícules produïdes en el Gran Col·lisionador d'Hadrons (LHC) del CERN, però adaptada a l'àmbit clínic. Es tracta d'un telescopi Compton de tres capes, un sistema capaç de determinar el lloc on les partícules pesades deixen la seua energia en el pacient de manera eficaç. Els primers resultats publicats indiquen la viabilitat d'esta nova tècnica, expliquen els responsables de la investigació a través d'un comunicat.

A diferència de la radioteràpia convencional, continuen, la hadronteràpia utilitza partícules carregades pesades per a irradiar el tumor. Estes partícules, protons en la majoria dels casos, dipositen gairebé tota l'energia amb la qual s'emeten al final de la seua trajectòria, el que es coneix com 'pic de Bragg'. La idea d'utilitzar-les contra el càncer és que este pic coincidisca amb el lloc on se situa el tumor, ja que d'esta manera es diposita menor dosi en el teixit sa. A més, les partícules pesades destruïxen el tumor amb major efectivitat que amb els fotons.

Tot i això, és difícil determinar que, efectivament, dipositen esta energia al lloc on està el tumor: mentre que en radioteràpia convencional es detecten els fotons que ixen del cos per a determinar el procés (afectant en el seu pas altres teixits), en hadronteràpia el tipus d'interacció de les partícules pesades amb el tumor no permet una detecció senzilla.

El mig centenar de centres que dispensa esta teràpia a tot el món utilitza escàners PET (tomografia per emissió de positrons) per a monitorar la teràpia. El PET detecta els fotons que es generen en aniquilar-se les antipartícules de l'electró, produïdes durant la irradiació, amb els electrons del teixit.

Però este mètode té limitacions: a més de la poca eficiència del sistema (es generen pocs positrons), este tipus de monitorització es realitza normalment temps després de la irradiació (en què es produïxen canvis al cos) i resulta difícil integrar els aparells en les sales de hadronteràpia, que requerixen grans i costosos acceleradors de partícules per a emetre el feix amb l'energia desitjada.

PROVES

"Una alternativa és utilitzar la radiació gamma que produïx la interacció, més abundant i de producció més immediata", explica Gabriela Llosá, investigadora del grup IRIS (Image Reconstruction, Instrumentation and Simulations for medical applications) a l'IFIC-IFIMED. S'està començant a fer proves en centres de teràpia hadrònica amb les anomenades 'càmeres col·imades', sistema que oferix una imatge simple, unidimensional, del que passa durant la hadronteràpia al cos del pacient. L'equip de l'IFIMED on treballa Llosá desenvolupa un sistema alternatiu: un telescopi Compton, una cambra formada per tres capes de bromur de lantà (LaBr3) que 'centellegen' al contacte amb les partícules gamma.

"Este sistema determina de manera més eficient on es diposita la radiació en la teràpia hadrònica", sosté Llosá. L'avantatge d'este sistema davant de les càmeres col·imades és que aprofita millor la radiació gamma produïda en la interacció, pel que oferix més informació sobre la deposició de l'energia en el teixit. El principi de detecció és semblant al qual utilitzen els grans detectors que reconstruïxen el que passa en els xocs de partícules del Gran Col·lisiondor d'Hadrons (LHC) del CERN, on l'IFIC té àmplia experiència tant en la construcció com en l'operació de diversos dels seus experiments.

Tot i això, aplicar estos principis d'investigació bàsica a la clínica és complex: en primer lloc, "cal desenvolupar un dispositiu xicotet, que siga possible ubicar a la sala de hadronteràpia i alhora es realitza el tractament", argumenta Llosá. Per a millorar l'eficàcia del dispositiu, relacionat amb la proposta que va rebre el Premi Idea el 2011, l'equip liderat per Gabriela Llosá i Josep Oliver ha inclòs una tercera capa en la càmera, les primeres imatges de la qual es van publicar en la revista 'Frontiers in Oncology'.