La terapia con haz de protones es un tipo de radioterapia utilizado para destruir, de manera focalizada, las células cancerosas. Comprender cómo funcionan los protones proporciona a los pacientes una idea del funcionamiento de esta modalidad de tratamiento.
Básicamente, todos los tejidos están formados por moléculas compuestas de átomos como su elemento fundamental. En el centro de cada átomo está el núcleo, en torno al cual orbitan los electrones cargados negativamente. Cuando las partículas cargadas con energía, como los protones, pasan cerca de la órbita de los electrones, su carga positiva los atrae, sacándolos de sus órbitas.
Esto se llama ionización y cambia las características del átomo y consecuentemente el carácter de la molécula dentro de la cual reside. Este cambio crucial es la base de los aspectos beneficiosos de todas las formas de radioterapia. Debido a la ionización, la radiación daña las moléculas dentro de las células, especialmente en el ADN o el material genético. Dañar el ADN destruye funciones celulares específicas, particularmente la capacidad de dividirse o proliferar, signo distintivo de las células cancerosas.
Sin embargo, las rebeldes células cancerosas cuentan con un mecanismo, hasta ahora desconocido, que les permite reparar su ADN luego de estar expuestas a la ionización inducida por la radioterapia.
En este sentido, un equipo de investigadores de la Universidad de Liverpool, el Centro de Investigación del Cáncer de Reino Unido y el Instituto para Oncología Radioterápica de Oxford, realizó un estudio para identificar el proceso específico que permite que las células cancerosas irradiadas se reparen a sí mismas.
La investigación examinó varias células de diferentes tipos de cáncer sometidas a radioterapia de protones a alta y baja energía, y midió los niveles de daño complejo al ADN y cómo las células cancerosas inician su reparación, lo que se correlaciona con su supervivencia.
En referencia los resultados obtenidos, el Dr. Jason L. Parsons, académico en el Departamento de Medicina del Cáncer Molecular y Clínica de la Universidad de Liverpool y autor principal del estudio, comentó: “Nuestra investigación muestra que los protones a diferentes niveles de energías muestran efectos distintos en el ADN, los cuales tienen un gran impacto en su eficacia para causar la muerte de células cancerosas.”
Los investigadores encontraron que los protones de baja energía causan aumentos en el daño complejo del ADN, lo que contribuye significativamente a la disminución de la supervivencia celular, en contraste con los protones de alta energía y la irradiación con rayos X convencionales.
Por su parte, el Dr. Andrzej Kacperek, coautor del estudio, manifestó: “Este es un hito importante en nuestra comprensión de la terapia con haces de protones, la cual ayudará a orientar próximas investigaciones en el futuro cercano, y esperamos identificar maneras de hacer radioterapias más eficaces y efectivas para el tratamiento del cáncer”.
Referencia: Complex DNA Damage Induced by High Linear Energy Transfer Alpha-Particles and Protons Triggers a Specific Cellular DNA Damage Response; International Journal of Radiation Oncology; 2017. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2017.11.012